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专利号: 2020109274159
申请人: 浙江光珀智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-12-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述系统包括预处理模块、粗鉴频模块、FPGA模块、产生多个本振频率的本振信号发生模块、混频模块和模数转换模块,其中,所述预处理模块,将接收的当前模拟电信号进行滤波和增益,并将滤波和增益后的当前模拟电信号分别发送至所述粗鉴频模块和混频模块;

所述粗鉴频模块,将所述滤波和增益后的当前模拟电信号进行鉴频,得到估算的当前模拟电信号的频率,并发送至所述FPGA模块;

所述FPGA模块,根据所述当前模拟电信号的频率,选择出需要进行混频的本振频率;

所述本振信号发生模块,将所述FPGA模块所选择的本振频率发送至所述混频模块;

所述混频模块,将所述滤波和增益后的当前模拟电信号与所选择的本振频率进行混频,得到低频模拟电信号并发送至所述模数转换模块;

所述模数转换模块,将所述低频模拟电信号进行模数转换,并将采样后的低频数字电信号发送至所述FPGA模块;

所述FPGA模块,对所述低频数字电信号进行傅里叶变换和分析处理。

2.如权利要求1所述的调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述预处理模块包括带通滤波器和自动强度增益器;

所述带通滤波器将所述当前模拟电信号进行滤波处理;

所述自动强度增益器将滤波后的当前模拟电信号进行信号幅度调控,并将幅度调控的信号分两路发送,一路发送至所述粗鉴频模块,一路发送至所述混频模块。

3.如权利要求1所述的调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述粗鉴频模块包括回滞比较器和计数器,其中,所述回滞比较器分别设置较高阈值电压和较低阈值电压,当所述滤波和增益后的当前模拟电信号的信号幅度大于所述较高阈值电压时,输出高电平信号至所述计数器;当所述滤波和增益后的当前模拟电信号的信号幅度小于所述较低阈值电压时,输出低电平信号输出至所述计数器;

所述计数器在接收电平信号的上升沿时累加计数,得到估算的当前模拟电信号的频率。

4.如权利要求2所述的调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述粗鉴频模块包括时间数字转换器,所述时间数字转换器对所述滤波和增益后的当前模拟电信号进行鉴频,得到估算的当前模拟电信号频率。

5.如权利要求3所述的调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述系统还包括多路选通模块,所述多路选通模块分别与所述本振信号发生模块、FPGA模块以及混频模块相连接,所述本振信号发生模块包括多个不同的本振信号发生器,所述多路选通模块的每一路输入通道输入对应的本振信号发生器;

所述FPGA模块根据所述当前模拟电信号的频率输出选通信号至所述多路选通模块;

所述多路选通模块根据所述选通信号选择所要开启的输入通道,并将该输入通道对应的本振频率发送至所述混频模块。

6.如权利要求5所述的调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述系统还包括低通滤波模块,所述低通滤波模块分别与所述混频模块和模数转换模块相连接,将所述低频模拟电信号进行低通滤波处理之后发送至所述模数转换模块。

7.如权利要求6所述的调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述本振信号发生模块中所设置的本振信号发生器的个数取决于所接收的模拟电信号的频率带宽范围。

8.如权利要求7所述的调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述低通滤波模块的带宽取决于所述本振信号发生器的个数。

9.如权利要求2所述的调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析系统,其特征在于,所述带通滤波器与当前模拟电信号所选择的本振频率组成通带,在所接收的模拟电信号的频率带宽范围内组成多个通带,相邻两个通带所交叠的部分为交叠频率,其中,所述交叠频率大于10MHz。

10.一种调频连续波激光雷达接收机信号频谱分析方法,其特征在于,所述方法包括:将接收的当前模拟电信号进行滤波和增益,并将滤波和增益后的当前模拟电信号进行粗鉴频,得到估算的当前模拟电信号的频率;

设置多个本振频率;

根据所述当前模拟电信号的频率,选择出需要进行混频的本振频率;

将所述滤波和增益后的当前模拟电信号与所选择的本振频率进行混频,得到低频模拟电信号;

将所述低频模拟电信号进行模数转换,获取采样后的低频数字电信号;

对所述低频数字电信号进行傅里叶变换和分析处理。