高精度距离测量装置

摘要

用于确定到目标的距离的高精度的电光飞行时间距离测量装置。该装置至少包括：发射器，用于向目标发出脉冲成形光辐射，特别地为来自激光二极管的脉冲调制激光束；用于光信号的接收器，所述光信号包括从目标散射回来的光辐射部分，该接收器被构造用于将光信号转变为电信号，该接收器特别地为诸如光电二极管或雪崩光电二极管；和滤波器，该滤波器具有用于对电信号进行滤波的传递函数，该滤波器特别地为模拟低通或带通滤波器，传递函数至少为四阶，特别地为五阶或七阶或者更高阶，从而抑制混叠。另外还包括：波形采样器，例如为模数转换器，用于将来自经滤波的电信号的脉冲形状数字化为时间量化或值量化的数字数据；以及计算装置，用于根据脉冲形状或者根据表示来自数字数据的数值信号的脉冲形状的距离的数值估计，特别地，时间分辨率的量级优于所述波形采样器的时间量化间隔。

主权项

一种用于确定到目标的距离的高精度的电光距离测量装置，所述装置至少包括：发射器(1)，所述发射器用于向所述目标(7)发出脉冲成形光辐射(e)；用于光返回信号(e'+r)的接收器(2)，所述光返回信号包括从所述目标散射回来的光辐射部分(r)，所述接收器被构造用于将所述光返回信号转变为电信号；滤波器(3)，所述滤波器具有用于对所述电信号进行滤波的传递函数；波形采样器(4)，所述波形采样器为模数转换器，用于将来自经滤波的电信号的脉冲形状数字化为时间量化或值量化的数字数据；其特征在于，计算装置(5)，所述计算装置被构造为，通过将由所述数字数据表示的脉冲形状数值重采样为高于所述波形采样器(4)的采样间隔的时间分辨率，根据所述脉冲形状或者根据表示来自所述数字数据的数值信号的脉冲形状对所述距离执行数值估计，并且其中，所述滤波器(3)被构造为，使得它的传递函数至少为七阶，从而抑制混叠，并且所述计算装置(5)呈现高于所述波形采样器(4)的采样间隔的时间分辨率，这是通过对由所述数字数据表示的脉冲形状的数值重采样来实现的，其中，根据奈奎斯特香农理论，将所述脉冲形状采样为在时间量化采样时间之间的当所述电信号的实际值还没有被采样时的时刻处的幅度值。