陈小宇，李　明

(华中师范大学 物理科学与技术学院，湖北 武汉 430079)



一种改进的脉冲激光测距算法

陈小宇，李明

(华中师范大学 物理科学与技术学院，湖北 武汉 430079)

提出了一种改进的脉冲激光测距算法。通过高速AD获取种子光和返回光脉冲波形数据，将种子光脉冲和返回光脉冲叠加后进行自相关运算，得到波形严格对称的三尖峰脉冲，采用高斯曲线分段拟合该三尖峰脉冲，根据峰值求解出种子光脉冲和返回光脉冲的相位差，最终解算被测目标距离。基于Matlab工具仿真实验，结果表明：采用1.25GHz采样频率，100m距离解算误差达8mm。同其他方法相比，该算法精度高，抗噪声能力强。

激光测距；自相关；高斯拟合；精度

以三维激光扫描仪为代表的激光测距技术正在推动移动测量、三维街景、数字城市等领域的快速发展[1]。作为三维激光扫描仪的核心技术，全波形激光测距是利用高速模拟数字转换电路，实时获取种子光和返回光的波形数据，通过一定的算法，精确解算出被测目标距离。文献[2]和文献[3]分别介绍了最小二乘法和小波变换距离解算方法，这两种算法复杂程度较高，测距误差约在厘米量级。文献[4]和文献[5]中实测100m测距误差都在厘米量级。本文提出了一种改进的脉冲激光测距算法，采用高速模拟数字转换电路获取种子光和返回光波形数据，将种子光和返回光叠加，然后进行自相关运算，利用高斯曲线拟合自相关运算后产生的三尖峰波形[6-7]，从而间接解算被测目标的实际距离。……