激光多普勒测速中连续波调频非线性的分析与校正

颜子恒; 眭晓林; 刘波; 张颖; 曹昌东; 熊文龙; 张大勇; 赵鸿

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激光多普勒测速中连续波调频非线性的分析与校正

颜子恒, 眭晓林, 刘波, 张颖, 曹昌东, 熊文龙, 张大勇, 赵鸿

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颜子恒, 眭晓林, 刘波, 张颖, 曹昌东, 熊文龙, 张大勇, 赵鸿. 激光多普勒测速中连续波调频非线性的分析与校正[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2413-2418.

引用本文:

颜子恒, 眭晓林, 刘波, 张颖, 曹昌东, 熊文龙, 张大勇, 赵鸿. 激光多普勒测速中连续波调频非线性的分析与校正[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2413-2418.

Yan Ziheng, Sui Xiaolin, Liu Bo, Zhang Ying, Cao Changdong, Xiong Wenlong, Zhang Dayong, Zhao Hong. Analysis and rectification of nonlinearity in frequency sweep of laser Doppler velocity measurement[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2413-2418.

Citation:

Yan Ziheng, Sui Xiaolin, Liu Bo, Zhang Ying, Cao Changdong, Xiong Wenlong, Zhang Dayong, Zhao Hong. Analysis and rectification of nonlinearity in frequency sweep of laser Doppler velocity measurement[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2413-2418.

激光多普勒测速中连续波调频非线性的分析与校正

1.
固体激光技术重点实验室,北京 100015

基金项目:

固体激光技术重点实验室基金（9140C040204110C0404;9140C040201130C04002）;中国电子科技集团公司创新基金

详细信息

作者简介:
颜子恒（1987- ），男，工程师，硕士，主要从事光电技术探测方面的研究。Email：yanziheng@tju.edu.cn

中图分类号: TN24

Analysis and rectification of nonlinearity in frequency sweep of laser Doppler velocity measurement

1.
Science and Technology on Solid-State Laser Laboratory,Beijing 100015,China

摘要: 基于多普勒效应的线性调频激光测速系统的原理是：激光照射到运动目标，引起光束频率发生改变，返回的光束与本振光进行相干混频后得到多普勒频移，进而可以推算出目标的相对运动速度值，但调频的非线性严重影响了测量结果的准确性。仿真分析了调频非线性对测量的影响，调频非线性会使混频后频移产生误差，造成速度测量不准，并且影响速度极性的判断，验证了激光调频线性度对测速有很大影响的结论，并对校正调频非线性提出了可行的方法，完成了调频线性化的矫正，降低了系统测量误差。
- 多普勒效应非线性校正 /
- 线性调频连续波 /
- 非线性误差
Abstract: In laser Doppler velocity measurement system based on linear frequency sweep mode, laser irradiates the moving target, which causes the change in laser frequency, the change is called Doppler frequency offset. Doppler frequency offset can be obtained from the mixture of the local vibration of laser and the returned laser from the target, and then the velocity can be calculated based on the offset. However, the nonlinearity in frequency sweep deeply impacts the accuracy of velocity measture. First, the effects of the nonlinearity in frequency sweep was simulated, the nonlinearity in frequency sweep could deeply affect the accuracy of the velocity measurement and caused the error of polarity, the effect was velificated. And a method was proposed to correct the nonlinearity and it was verified through the experiment. This will improve the the accuracy and reduce the error in laser Doppler velocity measurement.
- correction of nonlinearity in Doppler influence /
- linear frequency sweep /
- error of nonlinearity

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激光多普勒测速中连续波调频非线性的分析与校正

1. 固体激光技术重点实验室,北京 100015

作者简介:
颜子恒（1987- ），男，工程师，硕士，主要从事光电技术探测方面的研究。Email：yanziheng@tju.edu.cn

收稿日期: 2013-12-10
修回日期: 2014-01-25
刊出日期: 2014-08-25

基金项目:

固体激光技术重点实验室基金（9140C040204110C0404;9140C040201130C04002）;中国电子科技集团公司创新基金

中图分类号: TN24

关键词:

摘要: 基于多普勒效应的线性调频激光测速系统的原理是：激光照射到运动目标，引起光束频率发生改变，返回的光束与本振光进行相干混频后得到多普勒频移，进而可以推算出目标的相对运动速度值，但调频的非线性严重影响了测量结果的准确性。仿真分析了调频非线性对测量的影响，调频非线性会使混频后频移产生误差，造成速度测量不准，并且影响速度极性的判断，验证了激光调频线性度对测速有很大影响的结论，并对校正调频非线性提出了可行的方法，完成了调频线性化的矫正，降低了系统测量误差。