CN114167440B - 一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法及系统，该方法首先构建辅助相干探测单元，将调制后的光分为参考本振路和参考信号路，通过在参考信号路设置本地延迟线，使参考本振路和参考信号路的时延为定值，两路输出光输入平衡探测器，再通过跨阻放大器放大得到电压信号；然后构建主相干探测单元，用于接收相干探测信号；之后将辅助相干探测单元得到的电压信号解调得到相位噪声；最终采取迭代尝试法，根据相位噪声对主相干探测单元接收的相干探测信号进行补偿。本发明可降低激光器的线宽参数要求，大幅降低FMCW相干测距的量产难度，实现低成本长距离的探测。

Description

一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法及系统

技术领域

本发明属于激光雷达技术领域，特别涉及一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法及系统，可用于无人驾驶和辅助驾驶等领域。

背景技术

FMCW激光雷达是一种发射功率恒定、光载波频率（或相位）持续周期性变化的雷达，通过相干检测的方式，测量回波信号与发射信号之间由距离延时引入的调制频率差和相对速度引入的多普勒频率差，从而解调出目标的距离与速度。基于调频连续波（FMCW）技术的激光雷达可以有效地克服ToF激光雷达的抗干扰性差的问题，且连续波工作模式比脉冲工作模式具有更小的平均发射功率和整体功耗以及相干检测方式带来的更高的灵敏度。因此，未来的无人驾驶技术在激光雷达的选择会逐渐从ToF激光雷达转移到FMCW激光雷达。

目前FMCW激光雷达做相干检测时相位噪声引起的自相干长度短，因此具有探测成本高，探测距离近等问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法及系统，为实现更低成本、更远探测距离，提供一种可行的思路和有效的解决方案。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一方面提供一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法，该方法包括：

构建辅助相干探测单元，在所述辅助相干探测单元中，将调制后的光分为参考本振路和参考信号路，通过在所述参考信号路设置本地延迟线，使所述参考本振路和所述参考信号路的时延为定值，两路输出光输入平衡探测器，再通过跨阻放大器放大得到电压信号；

构建主相干探测单元，用于接收相干探测信号；

将所述辅助相干探测单元得到的电压信号解调得到相位噪声；

采取迭代尝试法，根据所述相位噪声对所述主相干探测单元接收的相干探测信号进行补偿。

进一步地，所述辅助相干探测单元得到的电压信号u'_ref∝cos(2Ωt₀t+Ф(t+t₀)-Ф(t))，其中Ω为线性扫频速率，t₀为本地延迟线长度对应的光传输时间，Ф(t)和Ф(t+t₀)分别为t时刻、t+t₀时刻的相位噪声，∝表示正比关系；

将所述电压信号u'_ref与不考虑相位噪声的电压信号u_ref∝cos(2Ωt₀t)进行正交混频，对混频后的信号u_mix∝cos(t₀(dФ(t)/dt))进行希尔伯特变换，得到相位φ= t₀(dФ(t)/dt)，对相位φ进行积分，得到相位噪声Ф(t)。

进一步地，在所述主相干探测单元中，将调制后的光分为本振路和信号路，由信号路接收相干探测信号，两路输出光输入平衡探测器，再通过跨阻放大器放大得到电压信号。

进一步地，所述主相干探测单元得到的电压信号u'_co∝cos(2ΩTt+Ф(t+T)-Ф(t))，其中Ω为线性扫频速率，T为本振路和信号路的时延，Ф(t)和Ф(t+T)分别为t时刻、t+T时刻的相位噪声，∝表示正比关系；

采取迭代尝试法，选取不同值的时间间隔ξ，将sin(Ф(t+ξ)-Ф(t))与电压信号u'_co进行混频，根据混频后的信号sin(2ΩTt+Ф(t+T)-Ф(t+ξ))提取相干探测信号。

进一步地，所述迭代尝试法为分时迭代尝试法，包括：

假设所述主相干探测单元的本振路和信号路的时延T取值上限为T_max，将[0,T_max]划分成k个时间区间[0,T_max/k],[T_max/k,2T_max/k],...,[(k-1)T_max/k,T_max]，第j个时间区间对应的时间间隔ξ_j=(j+0.5)*T_max/k，对应的频段为[j*ΩT_max/k,(j+1)*ΩT_max/k]，其中Ω为线性扫频速率，将不同时间间隔对应的不同频段进行组合，提取其中信噪比最好的频率分量作为测距/测速信号。

进一步地，所述迭代尝试法为分频迭代尝试法，包括：

假设所述主相干探测单元的本振路和信号路的时延T取值上限为T_max，将所述主相干探测单元输出的信号分成k路，每路通过带通滤波器[0, ΩT_max/k],[ΩT_max/k,2ΩT_max/k],..., [(k-1)ΩT_max/k,ΩT_max]进行滤波，并分别下变频至[0, ΩT_max/k]进行采样或直接采样后在数字域进行下变频操作，其中Ω为线性扫频速率；第j路对应的时间间隔ξ_j=j*T_max/k，第j路信号通过Ф(t+ξ_j)-Ф(t)进行相位噪声补偿，并分析信号功率谱，其中Ф(t)、Ф(t+ξ_j)分别为t时刻、t+ξ_j时刻的相位噪声；将k路信号的k个功率谱进行组合，获得完整功率谱。

本发明另一方面提供一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距系统，该系统包括激光器、调制器、辅助相干探测单元、主相干探测单元和信号处理单元；

所述调制器接收激光器的输出光，并输出线性扫频信号到所述辅助相干探测单元和所述主相干探测单元；

所述辅助相干探测单元用于在本地检测相位噪声信号，并输出至所述信号处理单元；

所述主相干探测单元用于接收相干探测信号，并输出至所述信号处理单元；

所述信号处理单元用于接收所述辅助相干探测单元和所述主相干探测单元发送的信号，从所述辅助相干探测单元得到的本地检测相位噪声信号中提取出相位噪声，补偿所述主相干探测单元得到的相干探测信号。

进一步地，所述辅助相干探测单元包括本地延迟线、平衡探测器和跨阻放大器；

所述调制器调制后的光作为所述辅助相干探测单元的输入，将调制后的光分为参考本振路和参考信号路，通过在所述参考信号路设置本地延迟线，使参考本振路和参考信号路的时延为定值，两路输出光输入所述平衡探测器，再通过所述跨阻放大器放大得到电压信号。

进一步地，所述主相干探测单元包括环形器、平衡探测器和跨阻放大器；

所述调制器调制后的光作为所述主相干探测单元的输入，将调制后的光分为本振路和信号路，所述信号路上设有环形器，通过环形器接收相干探测信号，两路输出光输入所述平衡探测器，再通过所述跨阻放大器放大得到电压信号。

进一步地，所述信号处理单元包括：

将所述辅助相干探测单元得到的电压信号与不考虑相位噪声的电压信号进行正交混频，对混频后的信号进行希尔伯特变换并积分得到相位噪声；

采取迭代尝试法，根据相位噪声对所述主相干探测单元得到的电压信号进行补偿，得到补偿后的相干探测信号，并解析出速度和距离信息作为输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可降低激光器的线宽参数要求，大幅降低FMCW相干测距的量产难度，实现低成本长距离的探测。

附图说明

图1是本发明提供的基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法流程图；

图2是本发明实施例提供的采用分时迭代尝试法的相位噪声补偿流程图；

图3是本发明实施例提供的采用分频迭代尝试法的相位噪声补偿流程图；

图4是本发明实施例提供的基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距系统结构框图；

图5是本发明实施例提供的辅助相干探测单元示意图；

图6是本发明实施例提供的主相干探测单元示意图；

图7是本发明实施例提供的分频迭代尝试法的原理示意图；

图中，101为激光器，102为调制器，103为辅助相干探测单元，104为主相干探测单元，105为信号处理单元，106为PC，201为本地延迟线，202为平衡探测器，203为光电探测器，204为跨阻放大器，301为环形器，302为相干探测信号，401为模数转换单元，402为本振射频阵列，403为相位噪声提取单元，404为数字处理单元。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

相干探测是一种在激光的测距中常用的技术，工作机理为：相干探测信号功率P_co= |E_lo+E_sig|²，其中E_lo为本振光的电场强度，E_sig为信号光的电场强度，即将本振光和信号光通 过2X2分束器混合，通过平衡探测器BPD将P_co转化为电流信号i，i中的直流分量在跨阻放大 器TIA部分会被滤除并转化为电压信号u_co用于后续处理，由于E_sig远小于E_lo，所以得到的相 干探测信号的电压为

，其中P_lo为本振光的功率，P_sig为信号 光的功率，∝表示正比关系，使得信号更容易被探测。

调频连续波FMCW对激光器的输出光进行连续波调制，一种常见方式为E(t)= E₀(t)cos(ωt+Ωt²)，其中E₀(t)是激光器在t时刻的输出电场强度，ω为调频的初始频率，Ω为线性扫频速率，E(t)为E₀(t)经过调制后的电场强度。通过1:99的1X2分束器分为E_lo对应的本振路和E_sig对应的信号路。通过2X2分束器将本振光和信号光混合，通过平衡探测器和跨阻放大器得到电压信号u_co，本振路和信号路的时延为T，则相干探测信号的电压u_co∝E_loE_sigcos(ωt+Ωt²)cos[ω(t+T)+Ω(t+T)²] ∝E_loE_sigcos(2ΩTt)，通过测出频率2ΩT，即可计算得到时延T，最终得到距离信息。但是激光器具有相位噪声，即E(t)的信号形式为E₀cos(ωt+Ωt²+Ф(t))，E₀为初始电场强度的模长，将相位噪声Ф(t)的自相关长度记为Δ，1/Δ即为线宽。线宽越窄，自相关长度越长，噪声越稳定，激光器性能越好。考虑相位噪声之后的相干探测信号的电压u'_co∝E_loE_sigcos(2ΩTt+Ф(t+T)-Ф(t))；若希望该信号的功率谱高且窄，以提供更好的信噪比，则需要Ф(t)线宽窄，自相关长度大；另外，时延T越大，该信号的功率谱会变宽变矮，使得信噪比下降。通常而言，要求Δ>10T，对于测距距离150米的激光雷达而言，要求Δ>10us。

基于以上分析，本发明提供一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法，通过估计相位噪声进行相干探测信号的补偿，从而实现低成本长距离测距。图1是本发明提供的基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法流程图；在一个实施例中，基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法的实现过程具体为：

首先，构建一路辅助相干探测单元，该辅助相干探测单元包括1X2分束器、2X2分束器、平衡探测器和跨阻放大器；调制后的光作为该辅助相干探测单元的输入，经1X2分束器分为参考本振路和参考信号路，通过在参考信号路设置长度为L的本地延迟线，使参考本振路和参考信号路的时延为定值，两路输出光通过2X2分束器进入平衡探测器，再通过跨阻放大器放大得到电压信号u'_ref，u'_ref∝cos(2Ωt₀t+Ф(t+t₀)-Ф(t))，其中t₀为本地延迟线长度对应的光传输时间，t₀=L/c，c为本地延迟线中的光速，t₀采取ns量级为优，当t₀足够小时，则Ф(t+t₀)-Ф(t)约等于t₀(dФ(t)/dt)；因为t₀可以被精确获得，同时将电压信号u'_ref与不考虑相位噪声的电压信号u_ref∝cos(2Ωt₀t)进行正交混频，之后对混频后的信号u_mix进行希尔伯特变换，u_mix∝cos(t₀(dФ(t)/dt))，得到相位φ= t₀(dФ(t)/dt)，对相位φ进行积分，即可获取相位噪声Ф(t)。

然后，构建一路主相干探测单元，该主相干探测单元包括1X2分束器、2X2分束器、平衡探测器和跨阻放大器；调制后的光作为该主相干探测单元的输入，经1X2分束器分为本振路和信号路，由信号路直接进行测距，因此本振路和信号路的时延T不为定值，两路输出光通过2X2分束器进入平衡探测器，再通过跨阻放大器放大得到电压信号u'_co∝cos(2ΩTt+Ф(t+T)-Ф(t))，其中T为本振路和信号路的时延；对主相干探测单元接收的相干探测信号，无从得知T，只能采取迭代尝试法，选取不同值的时间间隔ξ，将sin(Ф(t+ξ)-Ф(t))与相干探测信号的电压u'_co∝cos(2ΩTt+Ф(t+T)-Ф(t))进行混频，得到sin(2ΩTt+Ф(t+T)-Ф(t+ξ))；当时间间隔ξ接近T时，混频处理后的信号功率谱变得窄且高，即可将相干探测信号提取出来。

在一个实施例中，如图2所示，采用分时迭代尝试法，时间间隔ξ迭代过程如下：

不同T对应不同的频率ΩT；假设T取值上限（对应探测距离上限）为T_max，则可将[0,T_max]划分成k个时间区间[0,T_max/k],[T_max/k,2T_max/k],...,[(k-1)T_max/k,T_max]，第j个时间区间对应的时间间隔选取ξ_j=(j+0.5)*T_max/k，对应的频段为[j*ΩT_max/k,(j+1)*ΩT_max/k]，该频段的相位噪声将从Ф(t+T)-Ф(t)下降至Ф(t+T)-Ф(t+ξ_j)，相位噪声仅为原始的T_max/(kT)；同时，可忽略其他频段的功率谱计算，每个频段的计算，采取对应的时间间隔即可。将不同时间间隔ξ对应的不同频段进行组合，提取其中信噪比最好的频率分量作为测距/测速信号即可。通过以上方法可以将激光器线宽要求降低k倍

在另一个实施例中，如图3所示，采用分频迭代尝试法，时间间隔ξ迭代过程如下：

将混频处理后的信号分多频段处理。信号分成k路，每路通过带通滤波器[0, ΩT_max/k],[ΩT_max/k,2ΩT_max/k],..., [(k-1)ΩT_max/k,ΩT_max]进行滤波，并分别下变频至[0,ΩT_max/k]进行采样（或直接采样后在数字域进行下变频操作）。第j路对应的时间间隔选取ξ_j=j*T_max/k。随后第j路信号通过Ф(t+ξ_j)-Ф(t)进行相位噪声补偿，并分析该路信号的功率谱，最终得到k个功率谱。最后将k个功率谱进行组合，获得完整功率谱，即可进行测距/测速信号分析。通过以上方法同样可以将激光器线宽要求降低k倍，且能够降低时间迭代复杂度，降低运算，降低对ADC等器件的要求。

在一个实施例中，提供一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距系统，如图4所示，该系统包括激光器101、调制器102、辅助相干探测单元103、主相干探测单元104、信号处理单元105、PC106。

激光器101可以采用窄线宽激光器，以便相干探测。

调制器102可以采用IQ调制，接收激光器101的输出光，并输出线性扫频信号到辅助相干探测单元103和主相干探测单元104。

辅助相干探测单元103用于在本地检测相位噪声信号，并输出至信号处理单元105。

主相干探测单元104用于接收相干探测信号，并输出至信号处理单元105。

信号处理单元105用于接收辅助相干探测单元103和主相干探测单元104发送的信号，从辅助相干探测单元103得到的本地检测相位噪声信号中提取出相位噪声，补偿主相干探测单元104得到的相干探测信号。

PC106用于接收信号处理单元105的输出，展示测距/测速结果。

具体地，如图5所示，辅助相干探测单元103的实现过程如下：

辅助相干探测单元103包括本地延迟线201、平衡探测器202、跨阻放大器204，平衡探测器202由两个一致的光电探测器203并联组成。

调制器102调制后的光作为辅助相干探测单元103的输入，经1X2分束器分为参考本振路和参考信号路，图中LO代表本振路，通过在参考信号路设置长度为L的本地延迟线201，使参考本振路和参考信号路的时延为定值，两路输出光通过2X2分束器进入平衡探测器202，再通过跨阻放大器204放大得到电压信号u'_ref。

具体地，如图6所示，主相干探测单元104的实现过程如下：

主相干探测单元104包括环形器301、平衡探测器202、跨阻放大器204。

调制器102调制后的光作为主相干探测单元104的输入，经1X2分束器分为本振路和信号路，信号路上设有环形器301，通过环形器301接收相干探测信号302直接进行测距，两路输出光通过2X2分束器进入平衡探测器202，再通过跨阻放大器204放大得到电压信号u'_co。

具体地，信号处理单元105的实现过程如下：

将辅助相干探测单元103得到的电压信号u'_ref与不考虑相位噪声的电压信号u_ref进行正交混频，之后对混频后的信号u_mix进行希尔伯特变换得到相位φ，再对相位φ进行积分，即可获取相位噪声Ф(t)；

采取迭代尝试法，根据相位噪声Ф(t)对主相干探测单元104得到的电压信号u'_co进行补偿，得到补偿后的相干探测信号，并解析出速度和距离信息作为输出。

图7为分频迭代尝试法的原理示意图，如图7所示，主相干探测单元104输出的电压信号u'_co经模数转换单元401实现多频段带通滤波及采样功能。通过本振射频阵列402实现对模数转换单元401输出的多频段信号的下变频。

辅助相干探测单元103输出的电压信号u'_ref输入相位噪声提取单元403；在相位噪声提取单元403中将电压信号u'_ref与不考虑相位噪声的电压信号u_ref进行正交混频，之后对混频后的信号u_mix进行希尔伯特变换得到相位φ，再对相位φ进行积分，得到相位噪声Ф(t)，利用不同的时间间隔ξ得到多频段信号对应的相位噪声补偿信号阵列；

将本振射频阵列402得到的多频段信号的下变频阵列与对应的相位噪声补偿信号阵列进行混频，输入至数字处理单元404进行功率谱组合，并通过傅里叶变换得到距离和速度信息作为输出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距方法，其特征在于，包括：

构建辅助相干探测单元，在所述辅助相干探测单元中，调制器接收激光器的输出光，将调制后的光分为参考本振路和参考信号路，通过在所述参考信号路设置本地延迟线，使所述参考本振路和所述参考信号路的时延为定值，两路输出光输入平衡探测器，再通过跨阻放大器放大得到电压信号；

所述辅助相干探测单元得到的电压信号u'_ref∝cos(2Ωt₀t+Ф(t+t₀)-Ф(t))，其中Ω为线性扫频速率，t₀为本地延迟线长度对应的光传输时间，Ф(t)和Ф(t+t₀)分别为t时刻、t+t₀时刻的相位噪声，∝表示正比关系；根据所述电压信号u'_ref与不考虑相位噪声的电压信号u_ref∝cos(2Ωt₀t) 得到相位噪声Ф(t)；

构建主相干探测单元，用于接收相干探测信号；

将所述辅助相干探测单元得到的电压信号解调得到相位噪声；

采取迭代尝试法，根据所述相位噪声对所述主相干探测单元接收的相干探测信号进行补偿。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述电压信号u'_ref与不考虑相位噪声的电压信号u_ref∝cos(2Ωt₀t)进行正交混频，对混频后的信号u_mix∝cos(t₀(dФ(t)/dt))进行希尔伯特变换，得到相位φ= t₀(dФ(t)/dt)，对相位φ进行积分，得到相位噪声Ф(t)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主相干探测单元中，将调制后的光分为本振路和信号路，由信号路接收相干探测信号，两路输出光输入平衡探测器，再通过跨阻放大器放大得到电压信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述主相干探测单元得到的电压信号u'_co∝cos(2ΩTt+Ф(t+T)-Ф(t))，其中Ω为线性扫频速率，T为本振路和信号路的时延，Ф(t)和Ф(t+T)分别为t时刻、t+T时刻的相位噪声，∝表示正比关系；

采取迭代尝试法，选取不同值的时间间隔ξ，将sin(Ф(t+ξ)-Ф(t))与电压信号u'_co进行混频，根据混频后的信号sin(2ΩTt+Ф(t+T)-Ф(t+ξ))提取相干探测信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述迭代尝试法为分时迭代尝试法，包括：

假设所述主相干探测单元的本振路和信号路的时延T取值上限为T_max，将[0,T_max]划分成k个时间区间[0,T_max/k],[T_max/k,2T_max/k],...,[(k-1)T_max/k,T_max]，第j个时间区间对应的时间间隔ξ_j=(j+0.5)*T_max/k，对应的频段为[j*ΩT_max/k,(j+1)*ΩT_max/k]，其中Ω为线性扫频速率，将不同时间间隔对应的不同频段进行组合，提取其中信噪比最好的频率分量作为测距/测速信号。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述迭代尝试法为分频迭代尝试法，包括：

假设所述主相干探测单元的本振路和信号路的时延T取值上限为T_max，将所述主相干探测单元输出的信号分成k路，每路通过带通滤波器[0, ΩT_max/k],[ΩT_max/k,2ΩT_max/k],..., [(k-1)ΩT_max/k,ΩT_max]进行滤波，并分别下变频至[0, ΩT_max/k]进行采样或直接采样后在数字域进行下变频操作，其中Ω为线性扫频速率；第j路对应的时间间隔ξ_j=j*T_max/k，第j路信号通过Ф(t+ξ_j)-Ф(t)进行相位噪声补偿，并分析信号功率谱，其中Ф(t)、Ф(t+ξ_j)分别为t时刻、t+ξ_j时刻的相位噪声；将k路信号的k个功率谱进行组合，获得完整功率谱。

7.一种用于实现权利要求1-6中任一项所述方法的基于相位噪声补偿的相干调频连续波测距系统，其特征在于，包括激光器、调制器、辅助相干探测单元、主相干探测单元和信号处理单元；

所述调制器接收激光器的输出光，并输出线性扫频信号到所述辅助相干探测单元和所述主相干探测单元；

所述辅助相干探测单元用于在本地检测相位噪声信号，并输出至所述信号处理单元；所述辅助相干探测单元包括本地延迟线、平衡探测器和跨阻放大器；所述调制器调制后的光作为所述辅助相干探测单元的输入，将调制后的光分为参考本振路和参考信号路，通过在所述参考信号路设置本地延迟线，使参考本振路和参考信号路的时延为定值，两路输出光输入所述平衡探测器，再通过所述跨阻放大器放大得到电压信号；

所述主相干探测单元用于接收相干探测信号，并输出至所述信号处理单元；

所述信号处理单元用于接收所述辅助相干探测单元和所述主相干探测单元发送的信号，从所述辅助相干探测单元得到的本地检测相位噪声信号中提取出相位噪声，补偿所述主相干探测单元得到的相干探测信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主相干探测单元包括环形器、平衡探测器和跨阻放大器；

所述调制器调制后的光作为所述主相干探测单元的输入，将调制后的光分为本振路和信号路，所述信号路上设有环形器，通过环形器接收相干探测信号，两路输出光输入所述平衡探测器，再通过所述跨阻放大器放大得到电压信号。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述信号处理单元包括：

将所述辅助相干探测单元得到的电压信号与不考虑相位噪声的电压信号进行正交混频，对混频后的信号进行希尔伯特变换并积分得到相位噪声；

采取迭代尝试法，根据相位噪声对所述主相干探测单元得到的电压信号进行补偿，得到补偿后的相干探测信号，并解析出速度和距离信息作为输出。

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