Fast algorithm based on the Hilbert transform for high-speed absolute distance measurement using a frequency scanning interferometry method.

希尔伯特变换 快速傅里叶变换 算法 希尔伯特谱分析 干涉测量 绝对相位 计算机科学 傅里叶变换 信号(编程语言) 反三角函数 Cooley–Tukey FFT算法 光学 数学
作者
Xiuming Li,Fajie Duan,Xiao Fu,Ruijia Bao,Jiajia Jiang,Cong Zhang
出处
期刊:Applied Optics [The Optical Society]
卷期号:61 (11): 3150-3155
标识
DOI:10.1364/ao.447750
摘要

Frequency scanning interferometry using state-of-the-art high-speed frequency-swept laser source can be utilized to measure absolute distance on the order of micrometers to centimeters. Current distance demodulation methods based on fast Fourier transform (FFT) or fringe counting cannot achieve satisfactory accuracy when the number of sampling points within a frequency-sweeping period is small; the conventional Hilbert transform is more accurate, but it needs arctangent calculation and phase unwrapping, which is time consuming. So we propose a fast algorithm based on the conventional Hilbert transform to recover the distance from the interference signal. The algorithm is implemented by first performing a Hilbert transform and then solving the phase and the distance from the Hilbert signal with a novel, to the best of our knowledge, method that eliminates the need for arctangent calculation and phase unwrapping. The whole process took only 40 µs, and it is almost 2 times faster than the conventional Hilbert algorithm with little accuracy lost. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm is more accurate than the FFT algorithm, and it achieved a standard deviation of 0.062 µm, which was less than that of the FFT, in our experiment at a distance of approximately 16 mm and measurement speed of 1 kHz.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
llanncy完成签到,获得积分10
刚刚
Anthony_潇完成签到,获得积分10
2秒前
凉雨渲完成签到,获得积分10
2秒前
llj发布了新的文献求助10
3秒前
眉书初发布了新的文献求助10
4秒前
悠悠酱完成签到 ,获得积分10
4秒前
无极微光应助胡姐姐采纳,获得20
5秒前
所所应助时尚嚓茶采纳,获得10
6秒前
xxzxg_nono完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
修狗狗完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
粗心的易云完成签到 ,获得积分10
10秒前
时尚嚓茶完成签到,获得积分10
10秒前
粒粒糖发布了新的文献求助10
10秒前
bkagyin应助王小帅ok采纳,获得10
11秒前
akion完成签到,获得积分10
13秒前
16秒前
yhlyhlyhl发布了新的文献求助10
18秒前
眯眯眼的小懒虫完成签到 ,获得积分10
19秒前
阿玉发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
门牙完成签到,获得积分10
23秒前
mmyhn发布了新的文献求助10
24秒前
kk完成签到,获得积分10
25秒前
gaozx完成签到 ,获得积分10
26秒前
粒粒糖发布了新的文献求助10
26秒前
时尚嚓茶发布了新的文献求助10
27秒前
科研通AI6.2应助眉书初采纳,获得10
27秒前
的服务费完成签到,获得积分10
28秒前
难过的又柔完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
32秒前
斯文败类应助yhlyhlyhl采纳,获得10
32秒前
32秒前
大个应助二井采纳,获得10
33秒前
Jerry完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
拉长的秋白完成签到 ,获得积分10
37秒前
cyndi发布了新的文献求助10
37秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Research for Social Workers 1000
Psychology and Work Today 800
Mastering New Drug Applications: A Step-by-Step Guide (Mastering the FDA Approval Process Book 1) 800
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 600
Signals, Systems, and Signal Processing 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5895806
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 6706758
关于积分的说明 15732310
捐赠科研通 5018331
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2702500
邀请新用户注册赠送积分活动 1649180
关于科研通互助平台的介绍 1598460