一种混合激光脉冲序列的自适应分离方法

技术领域

本发明属于电子信息信号分离技术领域，涉及一种混合激光脉冲序列的分离方法，具体涉及一种混合激光脉冲序列的自适应分离方法。

背景技术

精密激光定位系统是一种面向大型工业测量的分布式光电扫描定位系统，该系统由激光发射站、测量节点、数据处理器和上位机组成。在实际使用中，为获得更高的测量精度以及覆盖较大的测量范围，测量场内分布着多台激光发射站。在多台激光发射站组网联合测量时，多台时域独立的激光发射站利用旋转激光平面扫描整个测量空间，测量节点接收到混合的激光信号后对混合的激光信号进行分离与识别，才能解得节点坐标。

现有的脉冲序列分离方法需要提前预知每台激光发射站的旋转速度才能对信号进行分离。在实际的测量现场分布着几百个测量节点，每一次激光发射站转速的改变都需要在每个节点中重新烧录激光发射站的旋转周期信息，这项工作成本巨大。

而在实际中，为了避免此类情况的发生，每台激光发射站都规定了严格的旋转速度，以要求尽量与节点中记录的激光发射站的旋转周期相同。但是，这大大降低了精密激光定位系统的应用效率。

鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的混合激光脉冲序列的分离方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提出一种混合激光脉冲序列的自适应分离方法，该方法能将测量节点感知的混合激光脉冲序列自动分解成一组非严格平稳或者频率缓慢变化的冲激串，较大的提高了精密激光定位系统的应用效率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种混合激光脉冲序列的自适应分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、光电接收器感知混合激光信号并将其转换为冲激信号序列Y(t)；

2)、在所述冲激信号序列Y(t)中寻找出一个频率近似不变或缓慢变化的冲激串C

3)、每次在Y(t)中寻找出一个C

4)、计算更新后的Y(t)中冲激信号的个数Sum

5)、将分离后的冲激信号序列还原为脉冲序列。

优选地，所述步骤1)具体为：

1.1)、光电接收器通过光电转换以及二值化电路将感知的混合激光信号转换为脉冲信号序列X(t)，记录所述脉冲信号序列X(t)中每个脉冲信号的上升沿时刻

1.2)、计算X(t)中脉冲信号的总个数N，计算X(t)中每个脉冲信号的中值时刻t

优选地，所述步骤2)具体为：

2.1)、计算冲激信号序列Y(t)的最大时间尺度T

2.2)、初始化变量，令m＝1,n＝2；

2.3)、记录Y(t)中第m个和第n个冲激信号对应的时刻t

2.4)、计算时间窗口W

2.5)、记录W

2.6)、判断W

2.7)、判断步骤2.3)中的n是否大于N/2，如果否令n＝n+1转步骤2.3)，如果是判定δ(t-t

2.8)、令j＝j+1，并保存C

优选地，所述步骤5)具体为：

5.1)、记录C

5.2)、寻找步骤1.2)中记录的t

5.3)、令

与现有技术相比，本发明的混合激光脉冲序列的自适应分离方法具有如下有益技术效果中的一者或多者：

1、本发明能将测量节点感知的混合激光脉冲序列自动分解成一组非严格平稳或者频率缓慢变化的脉冲串，从而无需对激光发射站规定严格的旋转速度，较大的提高了精密激光定位系统的应用效率。

2、本发明的分离方法简单实用，便于推广应用。

附图说明

图1是本发明的混合激光脉冲序列的自适应分离方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，实施例的内容不作为对本发明的保护范围的限制。

针对精密激光定位系统的应用效率低下的问题，本发明提出了一种混合激光脉冲序列的自适应分离方法，该方法能将测量节点感知的混合激光脉冲序列自动分解成一组非严格平稳或者频率缓慢变化的冲激串，从而无需对激光发射站规定严格的旋转速度，较大的提高了精密激光定位系统的应用效率。

图1示出了本发明的混合激光脉冲序列的自适应分离方法的流程图。如图1所示，本发明的混合激光脉冲序列的自适应分离方法包括以下步骤：

一、光电接收器感知混合激光信号并将其转换为冲激信号序列Y(t)。

其中，光电接收器感知到多台激光发射站发射的混合激光信号后，会通过其自身的光电转换以及二值化电路转换成混合的脉冲信号序列。为了便于实现在本发明中，需要将获得混合的脉冲信号序列转换为冲激信号序列Y(t)，以便于实现脉冲信号序列的分离。

在本发明中，光电接收器感知混合激光信号并将其转换为冲激信号序列Y(t)具体包括：

1.1、光电接收器感知到多台激光发射站发射的混合激光信号后，会通过其自身的光电转换以及二值化电路将感知的混合激光信号转换为脉冲信号序列X(t)；同时，记录所述脉冲信号序列X(t)中每个脉冲信号的上升沿时刻

1.2、计算X(t)中脉冲信号的总个数N，并计算X(t)中每个脉冲信号的中值时刻t

二、在所述冲激信号序列Y(t)中寻找出一个频率近似不变或缓慢变化的冲激串C

在本发明中，通过在所述冲激信号序列Y(t)中寻找出一个个频率近似不变或缓慢变化的冲激串C

在本发明中，通过以下步骤在所述冲激信号序列Y(t)中寻找出一个频率近似不变或缓慢变化的冲激串C

2.1、计算所述冲激信号序列Y(t)的最大时间尺度T

2.2、初始化变量，令m＝1,n＝2。

2.3、记录所述冲激信号序列Y(t)中第m个和第n个冲激信号对应的时刻t

2.4、计算时间窗口W

2.5、记录W

2.6、判断W

2.7、判断步骤2.3中的n是否大于N/2，如果否令n＝n+1转步骤2.3，如果是判定δ(t-t

2.8、令j＝j+1，并保存C

三、每次在Y(t)中寻找出一个C

四、计算更新后的Y(t)中冲激信号的个数Sum

在本发明中，通过该步骤，可以判断更新后的Y(t)中是否还存在冲激信号，如果还存在冲激信号，则将更新后的Y(t)代入步骤二开始下一次的分离，直到更新后的Y(t)中不存在冲激信号为止，由此实现了Y(t)的分离；如果不存在冲激信号，则转步骤五进行处理。

通过以上各步骤，最终得到：

式中，每个C

五、将分离后的冲激信号序列还原为脉冲序列。

由于分离后获得的是分离的冲激信号，因此，还需要将分离后的冲激信号序列还原为脉冲序列。

在本发明中，将分离后的冲激信号序列还原为脉冲序列具体包括：

5.1、记录分离后的每个冲激串C

5.2、寻找步骤1.2中记录的t

5.3、令

本发明的混合激光脉冲序列的自适应分离方法能将测量节点感知的混合激光脉冲序列自动分解成一组非严格平稳或者频率缓慢变化的脉冲串，从而无需对激光发射台规定严格的旋转速度，较大的提高了精密激光定位系统的应用效率。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。