Анализ погрешности дискретизации лазерных дальномеров на основе дискретного преобразования Гильберта

Abstract

Рассматривается схема лазерного дальномера, в которой дискретизация измерительного и опорного сигнала выполняется на промежуточной частоте с последующим вычислением фазового сдвига. В качестве фазового детектора предложена структурная схема детектора, реализующая алгоритм дискретного преобразования Гильберта. Проведено имитационное моделирование предложенной структуры с использованием программного пакета LabView компании National Instruments. Оценены погрешности, которые возникают при некратности интервала дискретизации и периода дискретизированного сигнала, а также случайных отклонений отдельных дискретов от их идеальных (расчётных) значений.

У статті розглянуто схему лазерного далекоміра, в якій дискретизація вимірювального і опорного сигналів виконується на проміжній частоті, а для знаходження фазового зсуву запропонована структурна схема детектора, яка реалізує алгоритм дискретного перетворення Гільберта. Проведено імітаційне моделювання запропонованої структури з використанням програмного пакета LabView компанії National Instruments. Проведено оцінку похибок, що виникають при некратності інтервалу дискретизації та періоду дискретизованого сигналу, а також за випадкових відхилень окремих дискретів від їхніх ідеальних (розрахункових) значень.

In paper refers to the block scheme of a laser rangefinder (RF) system. Area of use review RF system to determinate the distances or removing diffusion object. In proposed system sampling the reference and test signals is performed at the intermediate frequency with subsequent calculation phase shift. Considered significant drawbacks of usual put in practice phase detect methods for RF system. Was show the optimum phase meter phase detector scheme can be realized using the discrete Hilbert transform. Composed the scheme based on the discrete Hilbert transform for detect phase shift in RF system. Developed special software in LabVIEW for modeling and study the operation of the proposed structure of the phase detector. As a result of research was analysis an according to the estimates of errors that arise during aliquant sampling interval and the period of the sampled signal and individual discrete random deviation from ideal value.