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原文传递激光雷达装置

专利名称：	激光雷达装置
摘要：	设置有：频移校正部(25)，其校正同一时间范围内的多个第1信号频谱的频率相对于第1激光的频率的偏移，并且校正同一时间范围内的多个第2信号频谱的频率相对于第2激光的频率的偏移；以及频谱累积部(26)，其对由频移校正部(25)校正后的多个第1信号频谱进行累积，并且对由频移校正部(25)校正后的多个第2信号频谱进行累积，分子浓度计算部(27)根据由频谱累积部(26)累积后的第1信号频谱和第2信号频谱计算大气中的分子的浓度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	三菱电机株式会社
发明人：	今城胜治;龟山俊平
专利状态：	有效
申请日期：	2017-01-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201780083987.X
公开号：	CN110234979A
代理机构：	北京三友知识产权代理有限公司
代理人：	孙明浩;崔成哲
分类号：	G01N21/27(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	日本东京都
主权项：	1.一种激光雷达装置，其具有：频谱计算部，其计算同一时间范围内的多个第1信号频谱作为第1合波光的信号频谱，并且计算同一时间范围内的多个第2信号频谱作为第2合波光的信号频谱，其中，该第1合波光是被大气中的分子吸收的波长的第1激光被大气中的散射体散射的第1散射光与所述第1激光的合波光，该第2合波光是不被所述分子吸收的波长的第2激光被所述散射体散射的第2散射光与所述第2激光的合波光；频移校正部，其校正所述多个第1信号频谱的频率相对于所述第1激光的频率的偏移，并且校正所述多个第2信号频谱的频率相对于所述第2激光的频率的偏移；频谱累积部，其对由所述频移校正部校正后的多个第1信号频谱进行累积，并且对由所述频移校正部校正后的多个第2信号频谱进行累积；以及分子浓度计算部，其根据由所述频谱累积部累积后的第1信号频谱和由所述频谱累积部累积后第2信号频谱计算大气中的分子的浓度。 2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述频谱计算部具有：傅立叶转换部，其对来自光接收机的所述第1合波光的接收信号即第1接收信号进行傅立叶转换，从而计算所述第1接收信号中的每个时间范围的多个第1信号频谱，并且对来自所述光接收机的所述第2合波光的接收信号即第2接收信号进行傅立叶转换，从而计算所述第2接收信号中的每个时间范围的多个第2信号频谱，其中，该光接收机对所述第1合波光和所述第2合波光进行检波；以及频谱累积处理部，其对由所述傅立叶转换部计算出的同一时间范围内的多个第1信号频谱进行累积，并且对由所述傅立叶转换部计算出的同一时间范围内的多个第2信号频谱进行累积，所述频移校正部校正由所述频谱累积处理部累积后的第1信号频谱的频率相对于所述第1激光的频率的偏移，并且校正由所述频谱累积处理部累积后的第2信号频谱的频率相对于所述第2激光的频率的偏移。 3.根据权利要求2所述的激光雷达装置，其特征在于，所述频谱计算部具有噪声去除部，该噪声去除部去除由所述频谱累积处理部累积后的第1信号频谱中包含的噪声成分，将去除了噪声成分后的第1信号频谱输出到所述频移校正部，并且去除由所述频谱累积处理部累积后的第2信号频谱中包含的噪声成分，将去除了噪声成分后的第2信号频谱输出到所述频移校正部。 4.根据权利要求2所述的激光雷达装置，其特征在于，所述频谱累积处理部对由所述傅立叶转换部计算出的同一时间范围内的多个第1信号频谱中的同一频率的信号成分彼此进行累积，从而对所述多个第1信号频谱进行累积，并且对由所述傅立叶转换部计算出的同一时间范围内的多个第2信号频谱中的同一频率的信号成分彼此进行累积，从而对所述多个第2信号频谱进行累积。 5.根据权利要求2所述的激光雷达装置，其特征在于，准备多个进行多个信号频谱中的信号成分的累积的频率的组合，所述频谱累积处理部按照所准备的每个频率的组合，对由所述傅立叶转换部计算出的同一时间范围内的多个第1信号频谱中的该组合所表示的频率的信号成分进行累积，从与多个组合对应的累积后的信号频谱中选择任意一个信号频谱作为累积后的第1信号频谱，并且按照所准备的每个频率的组合，对由所述傅立叶转换部计算出的同一时间范围内的多个第2信号频谱中的该组合所表示的频率的信号成分进行累积，从与多个组合对应的累积后的信号频谱中选择任意一个信号频谱作为累积后的第2信号频谱。 6.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述分子浓度计算部具有：峰值强度计算部，其计算由所述频谱累积部累积后的第1信号频谱的峰值强度即第1峰值强度，并且计算由所述频谱累积部累积后的第2信号频谱的峰值强度即第2峰值强度；以及分子浓度计算处理部，其根据由所述峰值强度计算部计算出的第1峰值强度和由所述峰值强度计算部计算出的第2峰值强度计算大气中的分子的浓度。 7.根据权利要求6所述的激光雷达装置，其特征在于，所述分子浓度计算处理部计算由所述峰值强度计算部计算出的第1峰值强度与由所述峰值强度计算部计算出的第2峰值强度之比，根据所述第1峰值强度与所述第2峰值强度之比计算大气中的分子的浓度。 8.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，所述频移校正部在校正所述第1信号频谱的频率的偏移和所述第2信号频谱的频率的偏移之前，进行如下校正处理：在所述第1信号频谱和所述第2信号频谱中，分别从信号成分为阈值以上的一个以上的频率中选择任意一个频率，并将未选择的频率的信号成分移动到所选择的所述频率，从而将所选择的所述频率的信号成分设为所述一个以上的频率的信号成分的总和。 9.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其特征在于，该激光雷达装置具有：光源，其输出所述第1激光和所述第2激光；光天线，其将从所述光源输出的第1激光和第2激光分别放射到大气中，并且分别接收第1散射光和第2散射光，该第1散射光是被所述散射体散射的所述第1激光的散射光，该第2散射光是被所述散射体散射的所述第2激光的散射光；光耦合器，其对所述第1激光和由所述光天线接收到的第1散射光进行合波，输出作为所述第1散射光和所述第1激光的合波光的第1合波光，并且，对所述第2激光和由所述光天线接收到的第2散射光进行合波，输出作为所述第2散射光和所述第2激光的合波光的第2合波光；以及光接收机，其对从所述光耦合器输出的第1合波光进行检波，将所述第1合波光输出到所述频谱计算部，并且对从所述光耦合器输出的第2合波光进行检波，将所述第2合波光输出到所述频谱计算部。 10.根据权利要求9所述的激光雷达装置，其特征在于，该激光雷达装置具备方向切换器，该方向切换器切换从所述光天线放射所述第1激光及所述第2激光的方向，所述分子浓度计算部在每次由所述方向切换器切换放射第1激光和第2激光的方向时计算大气中的分子的浓度，从而求出分子浓度的分布。
所属类别：	发明专利