[发明专利]用于飞秒激光跟踪仪的数据采集与处理系统及方法

摘要

一种用于飞秒激光跟踪仪的数据采集与处理系统及方法，该系统包括数据采集模块、所述数据处理模块以及采样时钟模块，所述数据采集模块用于对光电探测器输出的模拟电信号进行信号调理并转换为数字信号，所述数据采集模块输出的数字信号传送到所述数据处理模块，所述数据处理模块用于根据所述数字信号计算被测距离值，所述采样时钟模块用于向所述数据采集模块提供一个与飞秒激光跟踪仪中的参考光路脉冲激光频率梳相适应的输出相位可调节的时钟驱动。该系统能够实时处理飞秒激光跟踪仪光路系统输出的光学信号并实时、准确输出距离值。

主权项

1.一种用于飞秒激光跟踪仪的数据采集与处理系统，其特征在于，包括数据采集模块、所述数据处理模块以及采样时钟模块，所述数据采集模块用于对光电探测器输出的模拟电信号进行信号调理并转换为数字信号，所述数据采集模块输出的数字信号传送到所述数据处理模块，所述数据处理模块用于根据所述数字信号计算被测距离值，所述采样时钟模块用于向所述数据采集模块提供一个与飞秒激光跟踪仪中的参考光路脉冲激光频率梳相适应的输出相位可调节的时钟驱动，优选地，所述采样时钟模块利用其时钟发生器的相位延迟特性设定不同的延迟参数，通过在不同的延迟参数下进行数据采集，比较不同延迟参数下采集到的干涉信号，并选择较好的干涉信号对应的相位值作为采样相位延迟参数；所述数据处理模块包括干涉信号查找与截取模块、互相关运算模块、FFT运算模块，直线拟合模块以及距离值计算模块，所述干涉信号查找与截取模块用于查找干涉信号峰值位置并在峰值位置的两端进行适量截取，所述互相关运算模块用于对截取到有用的干涉信号数据进行互相关运算，所述FFT运算模块用于根据互相关运算结果进行FFT运算，所述直线拟合模块用于根据FFT运算结果进行直线拟合得到斜率值，所述距离值计算模块利用由测距原理推导出的距离计算公式得出被测距离值；干涉信号查找与截取模块包括第一查找与截取模块、DCFIFO模块以及第二查找与截取模块，所述第一查找与截取模块在较高速的adc_clk时域下进行干涉信号的查找，并截取干涉信号附近包含干涉信号的256点长度的16‑bit数据信号，所述数据信号经过DCFIFO模块从所述较高速的adc_clk时域传输到较低速的系统sys_clk时域，所述第二查找与截取模块在sys_clk时域下对256点长度的数据信号进行二次截取，以干涉峰值数据信号为截取中心，截取长度为128点数据信号并输出。