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龙图腾网获悉北京控制与电子技术研究所申请的专利一种基于功率谱分析的激光多普勒频谱校正方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115561486B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211033244.0，技术领域涉及：G01P21/02；该发明授权一种基于功率谱分析的激光多普勒频谱校正方法是由崇泽辉;许永强;杨守波;刘攀;苑艳华设计研发完成，并于2022-08-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于功率谱分析的激光多普勒频谱校正方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种动态的激光多普勒频谱校正法，传统的激光多普勒频谱校正方法只是对频谱的固定位置噪声进行了抑制处理，由于不同的激光测速仪系统所对应的多普勒频谱噪声位置不一定相同，因此该方法不具有普适性，并且该方法的抑制效果较差，仍存在频谱噪声不稳定现象，对测速仪系统的频谱解算造成干扰，因此提出了一种基于功率谱分析的激光多普勒频谱校正法。本发明基于功率谱分析进行信号抑制，具有很好的普适性，频谱噪声抑制效果明显，频谱噪声稳定，为后续频谱解算准确提取出多普勒信号奠定基础。

本发明授权一种基于功率谱分析的激光多普勒频谱校正方法在权利要求书中公布了：1.一种基于功率谱分析的激光多普勒频谱噪声抑制方法，其特征在于具体步骤为： 第一步搭建基于功率谱分析的激光多普勒频谱处理系统 基于功率谱分析的激光多普勒频谱处理系统，包括：频谱采集模块和频谱处理模块； 第二步频谱采集模块采集多普勒信号功率谱 频谱采集模块将光电探测器获取的激光多普勒信号转换为光电流信号，再通过前置放大滤波，最后将模拟量信号转换为数字量的时域多普勒信号；通过FPGA芯片将探测到的时域多普勒信号用快速傅里叶变换FFT转换成频谱，该频谱即为多普勒信号的功率谱； 激光测速的核心即为在功率谱中找出最高的频点所对应的频率值，根据该频率值从而计算出速度值； 第三步频谱处理模块提取静态功率谱背景噪声 多普勒信号功率谱不仅含有激光测速仪探测的多普勒有效信号，同时还混有电路噪声带来的噪声信号，噪声信号随机分布在功率谱的各个频点位置；当不对电路噪声进行抑制处理时，一旦电路噪声信号幅值超过了有效的多普勒信号幅值，噪声信号便会被误判定为有效信号从而解算出错误的速度值；因此需要对电路噪声信号进行抑制处理； 噪声信号虽然随机分布在功率谱的各频点位置，但是噪声信号在功率谱中的包络形状不会改变；根据噪声信号的分布特点，频谱处理模块将噪声信号的包络提取出来；测速仪静态放置过程中，无多普勒信号输出，功率谱只包含电路噪声信息，故采集400帧功率谱作为样本，每一帧功率谱由8192个频点组成，并计算功率谱每个频点平均幅值，用公式1表示： 其中Fi表示第i帧的功率谱，求得的均值功率谱可反应电路噪声的包络分布，将该包络分布作为背景噪声； 第四步频谱处理模块进行静态功率谱基底噪声分析 频谱处理模块采集400帧静态功率谱背景噪声的同时，对功率谱的基底噪声进行分析，用公式2表示： 该基底噪声为后续计算信噪比时使用； 第五步频谱处理模块进行功率谱信噪比分析 频谱处理模块确定测速仪功率谱信噪比，用公式3表示： 公式3中，F为当前的采集到的功率谱，信噪比Q代表了当前采集的功率谱中最高峰值频率的强弱； 当激光测速仪静止放置时，测速仪不会敏感到有效多普勒信号，信噪比Q稳定保持在100以下，且不受有电路噪声干扰； 当激光测速仪随载体运动时，测速仪会敏感到有效多普勒信号，在整个功率谱中的表现为有明显的尖峰信号，该尖峰信号的信噪比Q通常大于1000，可准确根据该尖峰在功率谱中的位置解算出速度； 第六步频谱处理模块进行背景噪声和基底噪声动态更新 采集的400帧背景噪声和基底噪声虽然可以反映功率谱的包络形状，但是随着使用时间的积累，电路硬件温度会发生变化，对功率谱的包络形状会有一定的影响，频谱处理模块对背景噪声和基底噪声动态实时进行更新； 背景噪声的更新用公式4表示： Fave＝k·Fave1+1-k·Fave24 公式4中，Fave为更新后的背景噪声，Fave1为历史的背景噪声，Fave2为当前一帧的背景噪声，k为权重系数，由于功率谱包络每一帧的变化是很微小的，因此权重系数取k＝0.9995； 基底噪声的更新用公式5表示： 公式5中，Fsqr为更新后的背景噪声，Fsqr1为历史的基底噪声，Fave1为历史的背景噪声，F为当前一帧的多普勒频谱，k为权重系数，权重系数取k＝0.9995； 至此，完成了一种基于功率谱分析的激光多普勒频谱校正。

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