CN107015233A

CN107015233A - 一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置

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Publication number: CN107015233A
Application number: CN201710325775.XA
Authority: CN
Inventors: 沈姗姗; 陈钱; 何伟基; 孟迎军; 张晨; 郁玲艳; 谢云; 王艳; 钱冬宁
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2017-08-04
Anticipated expiration: 2037-05-10
Also published as: CN107015233B

Abstract

本发明是一种一体化光纤式伪随机码幅度调制深度偏移校正装置，其结构包括伪随机码发生器、激光器、分路器、光环形器、准直器、A单光子探测器、B单光子探测器、时间到达记录仪；其中，分路器的A输出端与A单光子探测器的输入端连接，A单光子探测器的输出端与时间到达记录仪的A输入端口连接；分路器的B输出端与环形器的A端口连接，环形器的B端口与准直器连接，环形器的C端口与B单光子探测器的输入端连接，B单光子探测器的输出端与时间到达记录仪的B输入端口连接。优点：1）避免了脉冲的不同步性带来的深度偏移；2）实现码型发射和接收的一体化和集成化；3）实时得到扩频点扩散函数；4）实时校正深度偏移。

Description

一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置

技术领域

本发明涉及一种深度测量矫正装置，尤其涉及一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，属于激光测距技术领域。

背景技术

近年来，时间相关光子计数型伪随机码扩频系统的研究已经广泛展开，其一，现有的伪随机码激光雷达深度获取系统多采用一路发射伪随机码和另一路产生同步高电平的方法进行探测，现有这种技术存在的问题是高电平脉冲往往无法和码开始发送的时间完全同步，特别在发送高码流速率时，这种不同步性会带来码型重构的偏移，从而导致互相关波形的展宽，深度确度下降等问题；而一些采用了外加锁相环来解决同步性问题的系统，硬件系统的复杂度提高（如：Y.F.Zhang, et al.,Three-dimensional imaging lidar systembased on high speed pseudorandom modulation and photon counting[J],2016，14（11）：111101—111103； Philip A. Hiskett, Colin S. Parry, Aongus McCarthy,Gerald S. Buller,“A photon-counting time-of-flight ranging techniquedeveloped for the avoidance of range ambiguity at gigahertz clock rates”,OPTICS EXPRESS,2008,16,13684； Nils J. Krichel, Aongus McCarthy, and Gerald S.Buller. “Resolving range ambiguity in a photon counting depth imageroperating at kilometer distances”, OPTICS EXPRESS,2010,18,9192.）。

其二，系统的确度也是关键性能参数之一，由于环境因素，如噪声和目标材质等不确定因素的存在，使得时间相关光子计数型伪随机码扩频系统必然存在测量偏移，有报道指出，该偏移的主要原因是由于光子探测器存在“时间漂移效应”或称为“时间抖动”，即单位时间内探测到的光子数越多，所产生的时间到达点的超前越大，系统确度越低 (如：GKirchner, F. Koidl, et al, Time Walk Compensated SPAD: Multiple Photon VersusSingle Photon Operation[J]. Proc. SPIE.3218, 1997:106-112.2.)；在伪随机码系统中，由于单光子探测器的“时间漂移”效应，导致多个光子时间到达点的偏移，必然带来扩频点扩散函数波形的整体深度位移，有必要给出该类系统的偏移矫正方法；而针对单光子探测器本身的偏移矫正阈值比较电路过于复杂，应用性较差，在伪随机码调幅系统研究中，探测到的光子数的偏差是导致扩频点扩散函数位移的关键因素，有必要找到两者之间的关系，更完善的得到深度值的矫正。

针对以上问题，其一，为了避免脉冲的不同步带来的互相关波形展宽的问题，本发明采用收发两路光子到达时间点，一路为参考码型，另一路为接收码型，在光路上采用收发共路的光学系统，最大程度降低噪声对系统的影响，提高光子接收效率；在软件上，采用基于快速傅里叶变换的实时数据处理方法，降低探测时间，提高探测效率；其二，在系统性能提高上，由于“时间漂移效应”同样也会带来时间到达点偏移，导致扩频点扩散函数整体偏移，深度值确度下降，本发明在目标表面特性未知的探测过程中，通过探测到的光子计数值，实时矫正深度计算值，提高系统确度。

发明内容

本发明提出的是一体化的光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，其目的旨在解决现有伪随机码激光雷达深度获取系统中脉冲不同步、“时间漂移效应”等因素导致的深度计算值确度下降，深度偏移增大的问题；构建一个收发光路共路、小体积、集成度高的光纤式伪码扩频系统，并且在目标特性改变带来激光回波能量改变的情况下，提供一种深度偏移的矫正方法。

本发明的技术解决方案：一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，其结构包括伪随机码发生器、激光器、分路器、光环形器、准直器、A单光子探测器、B单光子探测器、时间到达记录仪；其中，伪随机码发生器的发送端通过信号线与激光器的输入端连接，激光器的输出端通过多模光纤与分路器的输入端连接；分路器的A输出端通过固定光衰减器与A单光子探测器的输入端连接，A单光子探测器的输出端通过信号线与时间到达记录仪的A输入端口连接形成A通道；分路器的B输出端通过多模光纤与光环形器的A端口连接，光环形器的B端口通过多模光纤与准直器连接；准直器与目标之间有偏振片；光环形器的C端口通过可调光衰减器与B单光子探测器的输入端连接，B单光子探测器的输出端与时间到达记录仪的B输入端口通过信号线连接形成B通道。

本发明的优点：

1）采用两路单光子探测器，时间到达记录仪记录收发两路光子时间到达点，避免了脉冲的不同步性带来的深度偏移；

2）采用光纤准直器、光环行器等结构实现码型发射和接收的一体化和集成化，光纤准直器插入损耗小,用于减小光束发散角、聚集激光能量，光环行器将发出去的光和接收回来的光路区分开来,使它们不会由于釆用了一段相同的光路而互相影响,在简化结构基础上,减小光路传播的串扰,以降低回波接收的干扰；

3）建立深度偏移和光子计数比例之间的关系，不需要提前知道目标表面的特征，根据探测到的光子计数值，实时矫正深度偏移，容易实施，不需要增加任何硬件成本。

附图说明

附图1为本发明系统总体结构示意图。

附图2 为实时数据处理流程图。

附图3-a为本发明反射回波光强降低到A通道探测到的光子数1.4×10⁶个/秒的99.5%时固定目标回波能量改变波形图。

附图3-b为本发明反射回波光强降低到A通道探测到的光子数1.4×10⁶个/秒的50%固定目标回波能量改变波形图。

附图3-c本发明反射回波光强降低到A通道探测到的光子数1.4×10⁶个/秒的20%固定目标回波能量改变波形图。

附图3-d本发明反射回波光强降低到A通道探测到的光子数1.4×10⁶个/秒的12%固定目标回波能量改变波形图。

附图4为本发明实施例深度矫正算法流程图。

附图5为本发明深度矫正曲线图。

附图6为本发明实时深度矫正曲线图。

具体实施方式

本发明构建了一种一体化的光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，针对不同特性目标带来的反射回波能量的不同，矫正激光能量带来的深度偏移，提高深度确度。

一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，其结构包括伪随机码发生器、激光器、分路器、光环形器、准直器、A单光子探测器、B单光子探测器、时间到达记录仪；其中，伪随机码发生器的发送端通过信号线与激光器的输入端连接，激光器的输出端通过多模光纤与分路器的输入端连接；分路器的A输出端通过固定光衰减器与A单光子探测器的输入端连接，A单光子探测器的输出端通过信号线与时间到达记录仪的A输入端口连接形成A通道；分路器的B输出端通过多模光纤与光环形器的A端口连接，光环形器的B端口通过多模光纤与准直器连接；准直器与目标之间有偏振片；光环形器的C端口通过可调光衰减器与B单光子探测器的输入端连接，B单光子探测器的输出端与时间到达记录仪的B输入端口通过信号线连接形成B通道。

所述的随机码发生器为基于现场可编程逻辑器件（FPGA）的2.5Gbps伪随机码发生器；基于现场可编程逻辑器件（FPGA）设计完成的2.5Gbps伪随机码发生器（Random PulseGenerator），其码速采用NI9185板卡测试，测量得到码宽约为427ps左右，码速2.5GBps；如：赛灵思公司的可编程逻辑器件（FPGA）的伪随机码发生器,其可发送2.5Gbp CML差分电平信号。

所述分路器为1分2光分路器；如：索雷博公司的1:99的光纤分路器。

所述的激光器为垂直表面激光器，如：ADI公司高码速（1Gbps-10Gbps）垂直表面激光器驱动器评估板。

所述光环形器包括A端口、B端口、C端口，使用该光环形器4，光脉冲从A端口输入至B端口输出，返回的光脉冲从B端口输入至C端口输出，收发光路共用一条光纤光路；如：纤亿通公司的850nm环形器。

所述信号线为5Gbps 的高速信号线。

所述多模光纤波段在850nm。

所述A单光子探测器与B单光子探测器为同一种单光子探测器，如：PerkinElmer公司单光子探测器。

所述固定光衰减器为850nm固定光衰减器，所述可调光衰减器为850nm可调光衰减器。

所述一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置还包括上位机9，上位机采用USB信号线和时间到达记录仪连接，采用labview实时获取数据。

所述一体化的光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，还包括上位机9，上位机采用USB信号线和时间到达记录仪连接。

使用时，激光器所发射的光信号经过分路器后一部分光信号通过光环形器耦合入准直器，转换为能量集中的光脉冲信号，光脉冲信号经过偏振片接触到目标后返回，所返回的回波信号被准直器接收并耦合入环形器B端口，从环形器的C端口导入可调光衰减器，可调光衰减器以1db的最小衰减步进调节光强,并将经可调光衰减器调节后的回波信号耦合入B单光子探测器的输入端，B单光子探测器的输出端与时间到达记录仪的B输入端口通过信号线连接。

利用一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置进行深度矫正的方法，包括以下步骤：

（一）、基于可编程逻辑器件的伪随机码发生器选择发送2.5GBps的伪随机码，以驱动垂直表面激光器发射光信号；

（二）、光信号通过1分2光分路器分为两路，其中一路作为参考信号经固定光衰减器耦合入A单光子探测器，另一路作为发射脉冲经多模光纤导入光环行器的A端口，然后从光环形器的B端口导出并通过准直器将发射脉冲发射至目标，经目标形成反射回波通过准直器重新导入光环形器的B端口，然后从光环行器的C端口导出并经可调光衰减器导入B单光子探测器；A单光子探测器的信号输出端与B单光子探测器的信号输出端分别与时间到达记录仪的A输入端口和时间到达记录仪的B输入端口连接；

（三）、基于labview嵌入Matlab算法实现扩频点扩散函数的实时获取，时间到达记录仪对接收的A单光子探测器和B单光子探测器两路光子时间到达点，实时重构发送和接收码型，并对两者进行互相关运算，得到包含目标反射率和深度数值的扩频点扩散波形；

（四）、在目标特性改变，而导致反射回波信号能量改变的情况下，目标扩频点扩散函数波形发生偏移，通过可调光衰减器调整回波信号能量，对标定得到的数据进行拟合，矫正深度偏移。

所述步骤（一）中伪随机码为采用matlab生成，码型、码长以及码速的生成方案如下：

（1）伪随机码码型和A单光子探测器系统死时间相关，相邻两个1的间距不小于A单光子探测器的系统死时间100ns；

（2）伪随机码码长决定最大不模糊深度d _un，可表示为：

d _un =cb/2 f _ref （A）

式中，f _ref =1/Δt为比特流发送速率，b表示伪随机码的位数，c表示光速，增加伪随机码的位数可获取较高的深度不模糊数值，并且伪随机码的位数越高，最大不模糊深度越大，如：采用伪随机码长度65535，最大不模糊深度达9000m；

（3）伪随机码调制激光测距的最小深度单元由伪随机码的码元宽度Δt，或者是由比特流发送速率f _ref =1/Δt决定，Δt为系统精度，如式（B）所示：

Δd =c/2 f _ref （B）

将matlab生成的伪随机码.coe文件存入现场可编程逻辑器件（FPGA）双口随机存储器（RAM），从中读出数据，通过GHz高速串行模块（Rocket IO）直接发送电流型逻辑电平（CML）差分信号，以驱动垂直表面激光器（VCSEL）发射光脉冲，码为1时垂直腔面发射激光器（VCSEL）发光，码为0时垂直腔面发射激光器（VCSEL）不发光；根据Virtex-5 507评估板手册选用合适的时钟以及数据位宽，研究地址和数据的正确映射，保证随机存储器RAM读出的数据速率和ROCKET IO发送数据速率一致。

所述步骤（三）基于labview嵌入Matlab算法实现扩频点扩散函数的实时获取：当伪随机码为1时，驱动激光器发光，所发光一部分经A单光子探测器转换为TTL高电平，输入到时间到达记录仪，作为参考码型x(n)的光子到达时间点，所发光另一部分经B单光子探测器转换为TTL高电平，输入到时间到达记录仪，作为参考码型y(n)的光子到达时间点；参考码型x(n)和参考码型y(n)互相关能避免高电平同步脉冲与码开始发送时刻之间的不同步问题；

伪随机码是循环发送的，扩频点扩散函数C(n)采用基于“快速傅里叶变换”实现的“循环互相关法”得出：

C(n)=F ^-1{F [x(n)]^*×F [y(n)]} （C）

其中，F表示傅里叶变换，F ^-1为傅里叶逆变换，基于labview平台，根据（C）式计算得到扩频点扩散函数波形C(n)，其包含了目标深度、目标表面特性信息。

所述步骤（四）中对标定得到的数据进行拟合，矫正深度偏移，具体如下：

1）调整A单光子探测器所对应的固定光衰减器，使得经A单光子探测器到达时间到达记录仪的光子计数值等于伪随机码码为1的个数，作为参考路光子计数值，记为R _base；

2）标定时，目标采用高反射率目标，以保证在该目标下B单光子探测器探测到的光子数和A单光子探测器探测到的光子数相等；然后再通过调整偏振片和可调光衰减器来逐次减小反射回波的光强，获得N组不同光强的反射回波，设B单光子探测器探测到的光子数记为R _det(i),其中i对应第i组反射回波(0＜i≤N)；

3）计算第1组光子计数比例（D）；

4）重构经过A单光子探测器和B单光子探测器的两路光子到达时间到达记录仪的时间到达点x(n)、y(n)，计算扩频点扩散函数：

C(n)=F ^-1{F [x(n)]^*×F [y(n)]}；

5）C(n)为第n个深度单元对应的相关的光子计数值，τ(n)为第n个深度单元的光子飞行时间值，通过公式（D）计算第1组实验光子计数比例下，扩频点扩散函数峰值左右各取50点的质心拟合深度值：

（E）；

6）计算下一组光子计数比例，重复步骤（3）-（5），直到探测到的扩频点扩散函数波形严重失真，记下失真前一次，即第N次的光子计数比例值R(N)和其所对应的深度数值d(N)，记为d _reference；并且记下失真前i次深度值d(i)和光子计数比例R _det(i)，(1≤i≤N)；

7）将得到的i组的深度值d(i) (1≤i≤N)与参考深度值d _reference相减，即：

d _error[R(i)]= d[i]- d _reference （F）

8）基于线性回归模型，采用最小方差拟合法，得到深度偏移拟合函数：

d _error(R)=F(R) （G）

得到该次探测深度偏移量d _error[R(i)]；

9）计算矫正后的深度值d _correct= d(i)-d _error[R(i)]。（H）

本发明中，标定过程通过获得N组不同光子计数比例的扩频点扩散函数的深度值，以确定光子计数比例和深度漂移的数学关系；为了减小可调光衰减器引入的噪声，通过控制偏振片角度和可调光衰减器以控制光子计数比例。

标定在微光环境下展开，背景噪声可忽略不计，单光子探测器暗计数为200个/秒，系统死时间100ns，光子时间行走最大误差在600ps左右，测量目标距深度系统约10 米左右；时间到达记录仪可连续独立的采集多个时间到达点，不要求两路通道的同步触发性，经过A单光子探测器的为参考码型光子到达时间点，经过B单光子探测器的为经过延时后的接收码型光子到达时间点；调整激光发射功率和消光比,基于Matlab计算得到发送码型中包含的“1”的个数用R _base表示，约为1400000个/秒左右，调整固定衰减器，使得通道A探测到的光子数约为1400000个/秒。

测量所得数据通过时间到达记录仪内嵌于labview的底层子函数获取，本发明基于labview的伪随机码扩频点扩散函数的深度获取软件流程如图2所示，首先获取两路光子计数值，FIFO先进先出存储单元最大可以获取的计数存储单元为65536个,如果超过最大存储范围，绿灯亮，停止计算；一个数据存储单元可存储32位，提取高四位作为通道号，低28位为时间到达点；将两路光子时间到达点和通道号取出，分别重构两路码型，采用快速傅里叶变换得到扩频点扩散函数。

经过B单光子探测器所采集的数据为由目标返回得到的时间到达点，由于激光能量会因为目标的特性，如反射率或表面粗糙程度等发生变化而发生改变，这使得单个光子时间到达点发生偏移，从而产生不同材质目标间深度的偏移；为了矫正激光能量改变而带来的深度偏移，保持经过A单光子探测器探测到的光子数不变。

实施例

一体化光纤式伪随机码幅度调制深度偏移校正装置以及方法中，系统深度的偏移矫正包括以下步骤：

1）调整A单光子探测器对应的固定光衰减器，使得A单光子探测器到达时间到达记录仪的光子计数值R _base为1.4×10⁶个／秒；

2）装载伪随机码，激光器上电，发送2.5Gbps的伪随机码光脉冲；

3）标定时，目标采用高反射率目标，以保证在该目标下B单光子探测器探测到的光子数和A单光子探测器探测到的光子数相等；然后再通过调整偏振片角度和可调光衰减器来逐次减小反射回波的光强，获得17组不同光强的反射回波，设B单光子探测器探测到的光子数记为R _det(i)，其中i对应第i组反射回波(0＜i≤17)；

4）计算第1组光子计数比例；

5）重构经到达A单光子探测器和B单光子探测器的两路光子时间到达点x(n)、y(n)，计算扩频点扩散函数：

C(n)=F ^-1{F [x(n)]^*×F [y(n)]}

所述重构为将每相邻的两个光子时间到达点相减除以时间记录仪的最小距离单元；

6）C(n)为第n个深度单元对应的相关的光子计数值，τ(n)为第n个深度单元的光子飞行时间值，计算第1组实验光子计数比例下，扩频点扩散函数峰值左右各取50点的质心拟合深度值：

7）逐次减小激光反射回波能量，重复步骤（4）-（6），探测到的扩频点扩散函数波形在减小到第18次时出现严重失真，由于严重失真已经无法采集到反射回波能量，所以第17次为失真前一次，记下第17次的光子计数比例值R(17)和其所对应的深度数值d _reference，第17次光子计数比例为3×10⁴个／秒/1.4×10⁶个／秒；图3-a——图3-d给出100点扩频点扩散函数波形，对应光子计数比例为99.5%、50%、20%、12%，光子计数比例表征在同等参考路光子计数值条件下，探测器探测到的光子计数值大小；

8）将实验得到的17组深度值d(i) (1≤i≤17)与参考深度值d _reference相减，即：

d _error[R(i)]= d[R(i)]- d _reference

9）基于线性回归模型，采用最小方差拟合法，得到深度偏移拟合函数：

d _error(R)=F(R)

10) 采用质心拟合算法实时得到深度值，结合对应光子计数比例值构成具有先验信息的原始数据，如图5中的点；采用最小方差的数据拟合方法得到光子计数值比例和深度偏移量的关系如图5实线所示；计算深度偏移数据拟合系数为a=0.06，b=0.047；得到拟合方程：

d _error(R)=0.06ln(R)+0.047

11) 计算矫正后的深度值d _correct= d(i)-d _error[R(i)]，图5菱形点为矫正后的深度数值，深度确度从9cm提高至1cm。

实时矫正实验流程图如图4所示，实验中时间到达记录仪工作在T2模式，该模式下，可以顺序记录连续到达的光子时间点。

本实施例中实施矫正基于同等距离下，以白色，黑色和背景高亮板三种材质为目标，每种目标重复测量10次构成30组实验数据值如图6星形数据点，用d(i)表示；根据30组返回的回波光子计数值，代入式，计算光子计数比例值，代入拟合方程d _error(R)=0.06ln(R)+0.047，计算深度偏移值d _error(R)；代入矫正方程d _correct= d(i)-d _error[R(i)]，实时计算矫正后的深度值如图6三角形图形值，从左至右每第1个到10个数据为高亮度目标的深度值和矫正深度值，第11个到20个数据为白色纸板目标深度值和矫正深度值，第21个到30个数据为黑色目标的深度值和矫正深度值。高亮度目标探测到的10组数据的光子计数比例比黑色和白色色卡光子计数比例高，对应偏移量较黑白两色偏移量大；而20组黑白两色纸板的相对深度偏移不明显；矫正后，总体深度确度提高，主要体现在高亮度平板相对于黑白两色纸板的距离偏移的矫正。

需要补充说明的是：实施例中假设A参考路时间到达点近似为原有伪随机码型，其光子计数率是固定的，如果参考码型的光子计数率变化，则在同等情况下会引入新的深度偏移，本实施例以A单光子探测器的光子计数值1.4×10⁶个/秒为准，以接收路B单光子探测器的光子计数比例作为可控变量，表征目标反射回波的能量变化，构建因目标材质变化导致的返回回波的能量改变而带来的深度偏移的矫正装置。

Claims

1.一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，其特征是包括伪随机码发生器、激光器、分路器、光环形器、准直器、A单光子探测器、B单光子探测器、时间到达记录仪；其中，伪随机码发生器的发送端通过信号线与激光器的输入端连接，激光器的输出端通过多模光纤与分路器的输入端连接；分路器的A输出端通过固定光衰减器与A单光子探测器的输入端连接，A单光子探测器的输出端通过信号线与时间到达记录仪的A输入端口连接形成A通道；分路器的B输出端通过多模光纤与光环形器的A端口连接，光环形器的B端口通过多模光纤与准直器连接；准直器与目标之间有偏振片；光环形器的C端口通过可调光衰减器与B单光子探测器的输入端连接，B单光子探测器的输出端与时间到达记录仪的B输入端口通过信号线连接形成B通道。

2.根据权利要求1所述的一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，其特征是所述的随机码发生器为基于现场可编程逻辑器件的伪随机码发生器。

3.根据权利要求1所述的一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，其特征是所述分路器为1分2光分路器。

4.根据权利要求1所述的一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，其特征是所述的激光器为垂直表面激光器。

5.根据权利要求1所述的一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置，其特征是所述光环形器包括A端口、B端口、C端口。

6.如权利要求1所述的一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置的工作方法，其特征是包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置的工作方法，其特征是所述步骤（一）中伪随机码为采用matlab生成，码型、码长以及码速的生成方案如下：

（2）伪随机码码长决定最大不模糊深度d _un，可表示为：

d _un =cb/2 f _ref （A）

式中，f _ref =1/Δt为比特流发送速率，b表示伪随机码的位数，c表示光速，增加伪随机码的位数可获取较高的深度不模糊数值，并且伪随机码的位数越高，最大不模糊深度越大；

Δd =c/2 f _ref （B）

将matlab生成的伪随机码.coe文件存入现场可编程逻辑器件的双口随机存储器，从中读出数据，通过GHz串行模块直接发送电流型逻辑电平差分信号，以驱动垂直表面激光器发射光脉冲，码为1时垂直表面激光器发光，码为0时垂直表面激光器不发光。

8.根据权利要求6所述的一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置的工作方法，其特征是所述步骤（三）基于labview嵌入Matlab算法实现扩频点扩散函数的实时获取：当伪随机码为1时，驱动激光器发光，所发光一部分经A单光子探测器转换为TTL高电平，输入到时间到达记录仪，作为参考码型x(n)的光子到达时间点，所发光另一部分经B单光子探测器转换为TTL高电平，输入到时间到达记录仪，作为参考码型y(n)的光子到达时间点；参考码型x(n)和参考码型y(n)互相关能避免高电平同步脉冲与码开始发送时刻之间的不同步问题；

C(n)=F ^-1{F [x(n)]^*×F [y(n)]} （C）

9.根据权利要求6所述的一体化光纤式伪随机码幅度调制偏移校正装置的工作方法，其特征是所述步骤（四）中对标定得到的数据进行拟合，矫正深度偏移，具体如下：

调整A单光子探测器所对应的固定光衰减器，使得经A单光子探测器到达时间到达记录仪的光子计数值等于伪随机码码为1的个数，作为参考路光子计数值，记为R _base；

3）计算第1组光子计数比例；（D）

C(n)=F ^-1{F [x(n)]^*×F [y(n)]}

（E）

d _error[R(i)]= d[i]- d _reference （F）

d _error(R)=F(R) （G）

得到该次探测深度偏移量d _error[R(i)]；

9）计算矫正后的深度值d _correct= d(i)-d _error[R(i)] （H）。