CN113281766B - 测距系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种测距系统及方法，系统包括：发射模块，用于以稳定的重复频率发射光脉冲；分光模块，用于将光脉冲分为参考光脉冲以及测量光脉冲；第一探测模块，用于将参考光脉冲转换为参考电脉冲；第二探测模块，用于将测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲转换为测量电脉冲；采集处理模块，用于按照采样频率对参考电脉冲以及测量电脉冲进行采样，并根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到被测目标的目标距离，其中，采样频率与重复频率具有频率差。本公开实施例的测距装置，通过电脉冲异步采样方式，实现对电脉冲时域信号的放大，能够提高传统激光雷达距离测量的精度。

Description

测距系统及方法

技术领域

本公开涉及光学精密计量领域，尤其涉及一种测距系统及方法。

背景技术

动态高精度距离测量是激光雷达的关键核心技术。距离测量精度的提升对于高端装备制造、精密加工等领域的发展具有重要意义。

现有基于飞行时间法(time of flight，简称TOF)的激光测距方法，受限于电子器件的响应速度、光源的脉宽、重复频率等因素，测距精度较低，一般为厘米级，且难以进一步提升，无法满足高端装备制造、精密加工等领域的应用需求。

光学频率梳是时域上稳定的超短脉冲序列，其重复频率通常可达几十兆赫兹甚至几百兆赫兹级，脉冲宽度为几十至几百飞秒级。基于光频梳的绝对距离测量方法可以将测距精度提升至微米甚至纳米级。其中，双光梳绝对距离测量方法利用两台具有微小重频差的光频梳构建干涉测距系统，可获得高精度绝对距离测量值。然而，由于该方法需要测量光和参考光干涉，所以只适用于合作目标，例如角锥、平面反射镜等作为靶镜，从而保证足够强的回波能量用于干涉测量。对于非合作目标的测量，由于回波能量弱，无法形成干涉信息，双光梳测距并不适用。

为了提升现有TOF激光雷达的测距精度，同时将光频梳用于非合作目标测距，本发明提出一种基于光频梳的电脉冲异步采样测距方法。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种测距系统及方法。

根据本公开的一方面，提供了一种测距系统，所述系统包括：

发射模块，用于以稳定的重复频率发射光脉冲；

分光模块，用于将所述光脉冲分为参考光脉冲以及测量光脉冲；

第一探测模块，用于将所述参考光脉冲转换为参考电脉冲；

第二探测模块，用于将所述测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲转换为测量电脉冲；

采集处理模块，用于按照采样频率对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样，并根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到所述被测目标的目标距离，

其中，所述采样频率与所述重复频率具有频率差。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括准直模块，

所述准直模块，位于所述光脉冲的光路上，用于对所述光脉冲进行准直输出。

在一种可能的实现方式中，所述采集处理模块，用于确定所述测量信号以及参考信号的时间差，根据所述时间差、所述频率差、所述重复频率以及所述光脉冲的群速度，确定第一距离，并根据所述第一距离，确定所述目标距离。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括激光测距模块，

所述激光测距模块，用于在待测量的距离大于或等于非模糊距离时，确定到所述被测目标的参考距离，其中，所述非模糊距离是根据所述重复频率以及所述群速度确定的；

所述采集处理模块，用于根据所述参考距离，确定第二距离，根据所述第一距离以及所述第二距离，确定所述目标距离。

在一种可能的实现方式中，所述采集处理模块，用于将所述参考距离对所述非模糊距离进行取整操作，得到目标倍数，将目标倍数与所述非模糊距离的乘积，确定为所述第二距离。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括信号发生模块，用于向所述采集处理模块发送采样信号，所述采样信号具有所述采样频率；

所述采集处理模块，用于根据所述采样信号，对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样。

在一种可能的实现方式中，所述重复频率与所述频率差的比值大于或等于阈值。

在一种可能的实现方式中，所述发射模块包括光学频率梳，所述光学频率梳的重复频率是锁定在频率基准上的。

根据本公开的另一方面，提供了一种测距方法，其特征在于，所述方法包括：

按照采样频率对参考电脉冲以及测量电脉冲进行采样；

根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到被测目标的目标距离；

其中，所述参考电脉冲是根据参考光脉冲转换得到的，所述测量电脉冲是根据测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲转换得到的，所述参考光脉冲以及所述测量光脉冲是将光脉冲分光得到的，所述光脉冲具有稳定的重复频率，所述采样频率与所述重复频率具有频率差。

在一种可能的实现方式中，所述根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到被测目标的目标距离，包括：

确定所述测量信号以及参考信号的时间差；

根据所述时间差、所述频率差、所述重复频率以及所述光脉冲的群速度，确定第一距离；

根据所述第一距离，确定所述目标距离。

根据本公开的测距系统，发射模块以稳定的重复频率发射光脉冲，分光模块将所述光脉冲分为参考光脉冲以及测量光脉冲；第一探测模块将所述参考光脉冲转换为参考电脉冲；第二探测模块将所述测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲转换为测量电脉冲；采集处理模块按照采样频率对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样，并根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到所述被测目标的距离，其中，所述采样频率与所述重复频率具有频率差，能够提高距离测量的精度。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出根据本公开一实施例的测距系统的框图。

图2示出根据本公开一实施例的测距系统的原理示意图。

图3示出根据本公开一实施例的电脉冲异步采样的示意图。

图4示出根据本公开一实施例的距离测量的示意图。

图5示出根据本公开一实施例的测距方法的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

相关技术中，激光雷达系统可以采用飞行时间测距技术。例如，以重复频率为千赫兹级，脉宽为纳秒级的脉冲激光作为光源，通过计算脉冲在空间中的飞行时间，即从光源出射至被探测器接收的时间t对被测目标进行距离测量。例如，距离L可以通过公式(1)来确定：

其中，v_g为光脉冲在空气中的群速度，v_g＝c/n_g，c为光速，n_g为光脉冲中心波长对应的群折射率。

如前所述，受限于电子器件响应速度、光源的脉宽、重复频率，相关技术的激光雷达的距离测量精度不高，一般为厘米级。距离测量精度的提升对于高端智能制造、精密加工等领域的发展具有重要意义。因此，如何提高距离测量的精度成为亟待解决的问题。

为解决上述问题，本公开提供了一种测距系统，能够提高距离测量的精度和速度。

图1示出根据本公开一实施例的测距系统的框图。如图1所示，所述系统包括：

发射模块11，用于以稳定的重复频率发射光脉冲；

分光模块12，用于将所述光脉冲分为参考光脉冲以及测量光脉冲；

第一探测模块13，用于将所述参考光脉冲转换为参考电脉冲；

第二探测模块14，用于将所述测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲转换为测量电脉冲；

采集处理模块15，用于按照采样频率对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样，并根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到所述被测目标的目标距离，

其中，所述采样频率与所述重复频率具有频率差。

根据本公开实施例的测距系统，采样频率与重复频率具有频率差，通过电脉冲异步采样方式，实现对电脉冲时域信号的放大，能够以较低带宽探测器实现高重复频率脉冲信号的还原，从而实现百千赫兹级测量速度下，百微米级精度的绝对距离测量，在保证高速测量的前提下，提高距离测量的精度。并且，通过第一探测器和第二探测器分别采集参考信号和测量信号，解决参考信号和测量信号在时域上重叠所导致的测量盲区问题。

相关技术中，基于干涉测量原理，能够实现对合作目标的距离测量。然而，在对非合作目标测量距离时，其被测目标表面为漫反射导致回波能量减弱，从而无法准确确定目标距离。本公开实施例的测距系统，被测目标的回光脉冲无需干涉，直接由探测器接收并将光脉冲转换为电脉冲，可以提升回波效率，即使针对于非合作目标测量，亦能较快较精准地确定目标距离，适用于合作目标以及非合作目标测量。

其中，发射模块用于发射光脉冲，光脉冲具有稳定的重复频率。

在一种可能的实现方式中，所述发射模块包括光学频率梳(简称光频梳)。光学频率梳是时域上稳定的超短脉冲序列，其重复频率通常可达到几十兆赫兹至几百兆赫兹级，脉冲宽度为几十至几百飞秒级。例如，光学频率梳发射的飞秒脉冲激光的重复频率为f_r。其中，所述光学频率梳的重复频率是锁定在频率基准上的。这样，时域上相邻脉冲之间的时间间隔是稳定的，以实现距离测量的稳定性。

本公开实施例提供的测距系统，通过光学频率梳发射光脉冲，结合电脉冲异步采样方式，能够实现对电脉冲时域信号的放大，无需受限于探测器的响应速度，且得到的脉冲展宽适宜，从而能够提取出有效的测距信息。本公开对发射模块的数量、形式均不做限制。

为便于理解，后文将以发射模块为光学频率梳进行示例性说明。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括准直模块，

所述准直模块，位于所述光脉冲的光路上，用于对所述光脉冲进行准直输出。

图2示出根据本公开一实施例的测距系统的原理示意图。如图2所示，举例来说，准直模块可以包括准直镜，发射模块发射的光脉冲经过准直镜(例如，光纤准直镜)后输出准直后的光脉冲(例如，空间准直光束)。

通过准直模块对光脉冲进行准直输出，能够减少能量分散所导致的回波能量弱，使得探测模块较好地探测信号，提高距离测量的横向分辨率以及能够测量的最大距离，进一步提升测距系统的测距性能。本公开对准直模块的数量和形式均不做限制。

如图1所示，该系统还包括分光模块，分光模块可以将发射模块发射的光脉冲或者经过准直模块准直输出的光脉冲分为参考光脉冲以及测量光脉冲。如图2所示，分光模块可以包括分光镜。分光镜可以将入射光束分成具有一定光强比的反射光束和透射光束。其中，可以将反射光束确定为参考光脉冲，将透射光束确定为测量光脉冲。本公开对分光模块的数量和形式不做限制。

其中，参考光脉冲被第一探测模块采集，第一探测模块将所述参考光脉冲转换为参考电脉冲。测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲被第二探测模块采集，例如，测量光脉冲入射至被测目标，经被测目标反射以后，原路返回分光镜，经分光镜反射之后被第二探测器采集，第二探测模块将采集到的光脉冲转换为测量电脉冲。

如图2所示，第一探测模块和第二探测模块可以为探测器1和探测器2。测量光脉冲和参考光脉冲分别被两个独立的探测模块接收，将光脉冲转换为电脉冲，探测模块转换得到的电脉冲进入采集处理模块采样。本公开实施例的测距方法可以理解为以参考光脉冲的距离来确定测量的零点，目标距离为测量光脉冲比参考光脉冲多传播的距离。

其中，第一探测模块和第二探测模块的带宽可以大于或等于1GHz。这样，可以保证探测模块将光脉冲转换得到的电脉冲展宽较小，否则电脉冲展宽过大将影响测距精度。本公开对第一探测模块和第二探测模块的带宽和形式均不做限制。

如图1所示，该系统还包括采集处理模块，采集处理模块按照采样频率对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样，并根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到所述被测目标的目标距离，其中，所述采样频率与所述重复频率具有频率差。例如，采样频率f_s可以通过公式(2)来表示：

f_s＝f_r+Δf (2)

其中，f_s表示采样频率，f_r表示重复频率，Δf表示频率差，其中Δf可以为正数或负数，其中，Δf为正数时，表示采样频率大于重复频率，Δf为负数时，表示采样频率小于重复频率。

在一种可能的实现方式中，频率差小于或等于第一阈值，且大于或等于第二阈值。其中，第一阈值大于第二阈值。例如，第一阈值可以为一个正数，第二阈值可以为一个负数。第一阈值与第二阈值的取值可以灵活设置，频率差的绝对值为一个较小的值即可，本公开对此不做限制。

其中，按照采样频率进行采样，可以是采集处理模块按照自身的采样频率进行采样，也可以是响应于其他模块的采样信号，按照采样频率进行采样。

需要说明的是，采样频率f_s与重复频率f_r具有较小的频率差Δf，因此，每通过一个脉冲重复周期，电脉冲信号与采样信号存在一个时间滑移，可以通过公式(3)表示时间滑移ΔT_滑：

其中，ΔT_滑表示时间滑移，T_r表示一个脉冲重复周期的时长，T_s表示一个采样周期的时长。

为便于理解，以单个电脉冲被异步采样放大、采样频率f_s小于重复频率f_r为例进行说明。其中，T_r＝1/f_r，T_s＝1/f_s。

图3示出根据本公开一实施例的电脉冲异步采样的示意图。如图3所示，光脉冲经探测器转换得到电脉冲。例如，可以是参考光脉冲经探测器转换得到参考电脉冲，参考电脉冲的一个脉冲重复周期时长为T_r。按照采样频率进行采样，采样周期的时长为T_s，测量周期(放大后的脉冲周期)T＝1/Δf，在该测量周期内出现一个参考信号，该参考信号是经过异步采样，根据多个参考电脉冲的不同采集点，确定的放大电脉冲。应理解，通过上述电脉冲异步采样的方式，能够针对参考电脉冲和测量电脉冲，分别得到各自放大的电脉冲。

图4示出根据本公开一实施例的距离测量的示意图。如图4所示，电脉冲包括放大前的参考电脉冲以及测量电脉冲，分别为第一探测模块输出的参考电脉冲以及第二探测模块输出的测量电脉冲。参考电脉冲和测量电脉冲被同时采集，通过上述电脉冲异步采样的方式，可以将电脉冲的时域尺度放大f_r/Δf倍，得到放大后的电脉冲分别为参考信号和测量信号。如图4所示，在测量周期内，出现一个参考信号和一个测量信号。可以根据参考信号和测量信号，确定时域放大后的时间差，该时间差可以用于确定目标距离。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括信号发生模块，用于向所述采集处理模块发送采样信号，所述采样信号具有所述采样频率，

所述采集处理模块，用于根据所述采样信号，对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样。

举例来说，如图2所示，该系统还可以包括信号发生器，该信号发生器向采集处理模块发出时钟信号，该信号发生器发出的时钟信号的频率为采样频率f_s。采集处理模块(例如，采集卡)根据所述采样信号，对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样，并根据采样得到的测量信号以及参考信号进行距离解算。

通过这种方式，采集处理模块可以按照信号发生模块发出的采样频率进行采样，本公开对采集处理模块按照采样频率进行采样的方式不做限制。

在一种可能的实现方式中，所述采集处理模块，用于确定所述测量信号以及参考信号的时间差，根据所述时间差、所述频率差、所述重复频率以及所述光脉冲的群速度，确定第一距离，并根据所述第一距离，确定所述目标距离。

其中，光脉冲在空气中的群速度可以通过以下公式来确定：

v_g＝c/n_g

其中，c为光速，n_g为光脉冲中心波长对应的群折射率。

在一种可能的实现方式中，可以通过公式(4)来确定第一距离：

其中，L表示第一距离，v_g是光脉冲的群速度，Δf表示频率差，Δt表示时间差，f_r表示重复频率。

在一种可能的实现方式中，根据所述第一距离，确定所述目标距离，可以是在待测量的距离小于非模糊距离时，将第一距离确定为目标距离。在待测量的距离大于或等于非模糊距离时，根据第一距离和所述第二距离，确定目标距离。

需要说明的是，测距系统具有非模糊距离，非模糊距离可以理解为在下一个发射脉冲发出前，上一个发射脉冲返回的最长距离。其中，光学频率梳发出的光脉冲具有周期性，锁定重复频率，则相邻脉冲间距也是稳定的，可以通过公式(5)来确定相邻脉冲间距：

L_pp＝v_g/f_r (5)

其中，L_pp表示相邻脉冲间距。

在一种可能的实现方式中，可以通过公式(6)来确定非模糊距离：

L’＝L_pp/2＝v_g/2f_r (6)

其中，L’表示非模糊距离。对于常用的飞秒光纤光频梳，非模糊距离一般是米量级的。例如，光频梳重复频率为50MHz，对应的非模糊距离约为3米。

在一种可能的实现方式中，待测量的距离小于非模糊距离，则第一距离为目标距离，待测量的距离大于或等于非模糊距离，第一距离不等于目标距离，可以根据第一距离以及第二距离，确定目标距离。

举例来说，如前所述，电脉冲的时域尺度放大f_r/Δf倍。在待测量的距离小于非模糊距离时，采样后的时间差Δt为实际时间差放大f_r/Δf倍的时间差，实际时间差为Δt×Δf/f_r。光脉冲的群速度与实际时间差的乘积为第一距离的2倍，因此，可以通过公式(4)确定的第一距离与目标距离相等。

在一种可能的实现方式中，在待测量的距离大于或等于非模糊距离时，可以理解为同一发射时刻t₁的光束，经上述分光模块、第一探测模块和第二探测模块处理，被采集处理模块采样后，在放大电脉冲中，参考信号与测量信号的目标时间差大于或等于一个测量周期T。可以根据采样后的时间差Δt确定的第一距离与至少一个非模糊距离之和为目标距离。其中，非模糊距离的个数可以通过相关技术中的激光测距模糊辅助确定。

通过这种方式，在待测量的距离小于非模糊距离以及待测量的距离大于或等于非模糊距离时，均能够实现百微米级精度的绝对距离测量。

在一种可能的实现方式中，所述系统还包括激光测距模块，

所述激光测距模块，用于在待测量的距离大于或等于非模糊距离时，确定到所述被测目标的参考距离，其中，所述非模糊距离是根据所述重复频率以及所述群速度确定的；

所述采集处理模块，用于根据所述参考距离，确定第二距离，根据所述第一距离以及所述第二距离，确定所述目标距离。

举例来说，如前所述，当待测量的距离大于或等于非模糊距离时，可以通过激光测距模块辅助确定到所述被测目标的参考距离。例如，可以采用相关技术中的传统激光测距模块确定一个精度在厘米量级的参考距离。其中，参考距离可以理解为一个与目标距离较为接近，但精度较低的距离值。

采集处理模块可以根据所述参考距离，确定第二距离，根据所述第一距离以及所述第二距离，确定所述目标距离。

例如，非模糊距离为3米时，参考距离为3.8米时，可以确定待测量的距离大于非模糊距离的1倍，且小于非模糊距离的2倍。可以将非模糊距离的1倍确定为第二距离，并采用前述的方法确定第一距离，将第一距离以及所述第二距离的和作为目标距离。

通过激光测距模块辅助确定目标距离，能够较快地得到测距结果，并且根据参考距离确定第二距离，将第二距离与精度较高的第一距离之和确定为目标距离，能够提高距离测量精度。

在一种可能的实现方式中，所述采集处理模块，用于将所述参考距离对所述非模糊距离进行取整操作，得到目标倍数，将目标倍数与所述非模糊距离的乘积，确定为所述第二距离。

举例来说，将所述参考距离对所述非模糊距离进行取整操作，得到目标倍数N，N为正整数。将目标倍数与所述非模糊距离的乘积，确定为所述第二距离。

通过这种方式，可以确定第二距离，以根据第二距离以及第一距离确定目标距离。

在一种可能的实现方式中，所述重复频率与所述频率差的比值大于或等于阈值。

举例来说，采样频率可以任意设定，例如，可以通过在一定范围内选取较大的频率差来提升测距系统的动态性能。应理解，异步采样确定的测量信号与参考信号包括多个采集点，每个采集点对应放大前的电脉冲的一个脉冲周期。测量信号与参考信号包括的采集点的数量大于或等于数量阈值，可以保证电脉冲信号异步采样的完整性。通过重复频率与所述频率差的比值大于或等于阈值，可以保证异步采样确定的测量信号与参考信号包括的采集点的数量大于或等于数量阈值，从而便于恢复脉冲形状。例如，放大后的电脉冲信号(例如，测量信号和参考信号)至少包括20个采集点，这样，能够恢复脉冲形状，以进一步求取测距值。

以重复频率为50MHz左的光学频率梳为例，可以将频率差设定在500kHz至1MHz范围内，这样，能够在实现高速测量的同时，可以完整的恢复脉冲形状，实现百微米级精度的绝对距离测量。

如前所述，本公开实施例提供的测距系统能够实现百千赫兹级测距速度。在应用过程中，若测距速度的要求小于测距系统的测距速度时，可以通过测距系统确定多个周期的测距结果，并将多个周期的测距结果的平均值，作为最终的目标距离。

举例来说，参考信号和测量信号以1/Δf为时间周期重复出现，每隔1/Δf的时间周期可以得到一组对应的测距结果。当测量速度要求小于Δf时，可利用多组测距结果平均的方式，消除随机噪声，进一步提升测距精度。例如，测距系统的测量速度是1M/s，即一秒钟可以测100万个点。如果测速要求是1k/s，则可以测1000个目标距离取平均值，将平均值作为一个输出的目标距离，根据随机噪声抑制原则，可以减少噪声的影响，进一步提升测距精度。

图5示出根据本公开一实施例的测距方法的流程图。如图5所示，所述方法包括：

在步骤S21中，按照采样频率对参考电脉冲以及测量电脉冲进行采样；

在步骤S22中，根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到被测目标的目标距离，

其中，所述参考电脉冲是根据参考光脉冲转换得到的，所述测量电脉冲是根据测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲转换得到的，所述参考光脉冲以及所述测量光脉冲是将光脉冲分光得到的，所述光脉冲具有稳定的重复频率，所述采样频率与所述重复频率具有频率差。

根据本公开实施例的测距系统，采样频率与重复频率具有频率差，通过电脉冲异步采样方式，实现对电脉冲时域信号的放大，能够以较低带宽探测器实现高重复频率脉冲信号的还原，从而实现高精度、高速度的距离测量。并且，通过第一探测器和第二探测器分别采集参考信号和测量信号，解决参考信号和测量信号在时域上重叠所导致的测量盲区问题。而且直接由探测器接收并将光脉冲转换为电信号，可以提升回波效率，从而适用于合作目标以及非合作目标的测距。

在一种可能的实现方式中，所述光脉冲是经过准直输出的。

在一种可能的实现方式中，所述根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到被测目标的目标距离，包括：

确定所述测量信号以及参考信号的时间差；

根据所述时间差、所述频率差、所述重复频率以及所述光脉冲的群速度，确定第一距离；

根据所述第一距离，确定所述目标距离。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在待测量的距离大于或等于非模糊距离时，确定到所述被测目标的参考距离，其中，所述非模糊距离是根据所述重复频率以及所述群速度确定的；

根据所述参考距离，确定第二距离；

其中，所述根据所述第一距离，确定所述目标距离，包括：

根据所述第一距离以及所述第二距离，确定所述目标距离。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述参考距离，确定第二距离，包括：

将所述参考距离对所述非模糊距离进行取整操作，得到目标倍数，将目标倍数与所述非模糊距离的乘积，确定为所述第二距离。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

接收采样信号，其中，所述采样信号具有所述采样频率；

其中，所述按照采样频率对参考电脉冲以及测量电脉冲进行采样，包括：

根据所述采样信号，对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样。

在一种可能的实现方式中，重复频率与所述频率差的比值大于或等于阈值。

在一种可能的实现方式中，所述光脉冲是光学频率梳发射的，所述光学频率梳的重复频率是锁定在频率基准上的。

需要说明的是，尽管示例性介绍了如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (8)

1.一种测距系统，其特征在于，所述系统包括：

发射模块，用于以稳定的重复频率发射光脉冲；

分光模块，用于将所述光脉冲分为参考光脉冲以及测量光脉冲；

第一探测模块，用于将所述参考光脉冲转换为参考电脉冲；

第二探测模块，用于将所述测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲转换为测量电脉冲；

采集处理模块，用于按照采样频率对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行异步采样，并根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到所述被测目标的目标距离，

其中，所述采样频率与所述重复频率具有频率差；

其中，所述采集处理模块用于确定所述测量信号以及参考信号的时间差，根据所述时间差、所述频率差、所述重复频率以及所述光脉冲的群速度，确定第一距离，

在待测量的距离小于非模糊距离时，将第一距离确定为目标距离；在待测量的距离大于或等于非模糊距离时，根据第一距离和第二距离，确定目标距离；所述第二距离根据目标倍数与所述非模糊距离的乘积确定，目标倍数通过将由激光测距模块辅助确定的参考距离对所述非模糊距离进行取整操作得到。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括准直模块，

所述准直模块，位于所述光脉冲的光路上，用于对所述光脉冲进行准直输出。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括激光测距模块，

所述激光测距模块，用于在待测量的距离大于或等于非模糊距离时，确定到所述被测目标的参考距离，其中，所述非模糊距离是根据所述重复频率以及所述群速度确定的；

所述采集处理模块，用于根据所述参考距离，确定第二距离，根据所述第一距离以及所述第二距离，确定所述目标距离。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述采集处理模块，用于将所述参考距离对所述非模糊距离进行取整操作，得到目标倍数，将目标倍数与所述非模糊距离的乘积，确定为所述第二距离。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括信号发生模块，用于向所述采集处理模块发送采样信号，所述采样信号具有所述采样频率，

所述采集处理模块，用于根据所述采样信号，对所述参考电脉冲以及所述测量电脉冲进行采样。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述重复频率与所述频率差的比值大于或等于阈值。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发射模块包括光学频率梳，所述光学频率梳的重复频率是锁定在频率基准上的。

8.一种测距方法，其特征在于，所述方法包括：

按照采样频率对参考电脉冲以及测量电脉冲进行异步采样；

根据采样得到的测量信号以及参考信号，确定到被测目标的目标距离，

其中，所述参考电脉冲是根据参考光脉冲转换得到的，所述测量电脉冲是根据测量光脉冲射向被测目标后反射的光脉冲转换得到的，所述参考光脉冲以及所述测量光脉冲是将光脉冲分光得到的，所述光脉冲具有稳定的重复频率，所述采样频率与所述重复频率具有频率差；

其中，确定所述测量信号以及参考信号的时间差，根据所述时间差、所述频率差、所述重复频率以及所述光脉冲的群速度，确定第一距离，

在待测量的距离小于非模糊距离时，将第一距离确定为目标距离；在待测量的距离大于或等于非模糊距离时，根据第一距离和第二距离，确定目标距离；所述第二距离根据目标倍数与所述非模糊距离的乘积确定，目标倍数通过将由激光测距模块辅助确定的参考距离对所述非模糊距离进行取整操作得到。