基于硬件的等光频间隔采样与频谱分析方法

简介：
本研究提出了一种创新的硬件实现技术，用于等光频间隔采样及后续频谱分析，显著提升了数据采集效率和精度，在光学信号处理领域具有重要应用前景。 本段落提出了一种基于硬件的改进措施来消除调频连续波(FMCW)激光测距系统中的调频非线性问题。该方法通过在数据采集阶段实现等光频间隔采样，从而避免了后续复杂的软件处理过程，大大节省了内存空间和数据处理时间，并且比传统的基于软件的方法更加准确地确定采样位置。 文中详细探讨了调频非线性对FMCW激光测距系统测量精度的影响以及如何通过等光频间隔采样的方式来消除这种影响。由于该方法在时域上属于非均匀采样，因此传统频率分析技术不再适用。为此，文章中开发了一种新的频谱分析方法，并推导出了重采样后的峰值频率计算公式和测距系统的距离求取公式。 通过仿真验证了新提出的频谱分析公式的有效性。实验结果表明，基于硬件的等光频间隔采样方法比传统的软件方式更简单且具有更好的非线性消除效果、更高的测距分辨率以及稳定性。