ナイクイストの限界を破る:コプライムフェーズ再サンプリングと中国の剰余定理によるFMCWリダールの超線形範囲拡張

科学分野:

• 光学とフォトニック
• メトロロジー・メトロロジー
• シグナル処理 信号処理

背景:

• 周波数調節連続波 (FMCW) リダールは,高精度で非協力的な標的検出能力を提供します.
• レーザー周波数調節の非線形性は,FMCWのライダー性能を批判的に制限する.
• 従来の非線形性補正方法は,長い補助経路を必要とし,大規模なシステムにつながります.

研究 の 目的:

• FMCWライダーによる非線形性補正のための新しい再サンプリング方法を導入する.
• FMCWライダーシステムにおける精度・正確性のトレードオフを解決するために.
• コンパクトで頑丈な長距離FMCW計測を可能にします.

主な方法:

• 中国残量定理 (CRT) に基づく新しい再サンプリング方法が提案されました.
• 補助インターフェロメーターの信号相は,デジタルでコプライム因数に分割されました.
• 同等のアンダーサンプリングされたシーケンスがCRTを用いて構築され,再構築された.

主要な成果:

• 明確な範囲の55倍以上の拡張を達成しました (0.91mから50.16m) 短い補助経路 (3.669m) で.
• 8mで15.0μm以上の測定精度を保ちました.
• 相対的なハードウェアまたはデータオーバーヘッドなしで超線形範囲の拡張が実証されています.

結論:

• CRTベースの方法は,高精度,長距離FMCWリダルのための堅牢でコンパクトなソリューションを提供します.
• このアプローチは,従来の再サンプリング技術の限界を克服します.
• 拡張範囲と維持精度を要求する高度なFMCWメトロロジーアプリケーションを可能にします.