本發(fā)明涉及一種用于求得相對于至少一個目標(biāo)物體的距離的激光測距儀。此外，本發(fā)明涉及一種用于運行激光測距儀的方法以及一種適合于此的計算機(jī)程序產(chǎn)品和一種計算機(jī)可讀的介質(zhì)。

背景技術(shù)：

激光測距儀例如用于能夠簡單、快速并且精確地確定激光測距儀與目標(biāo)物體之間的間距。為此，激光測距儀朝目標(biāo)物體發(fā)出光。光例如在其強(qiáng)度方面在時間上經(jīng)過調(diào)制。這種光的一部分被所述目標(biāo)物體返回地反射給所述激光測距儀，并且可以在那里被光探測器探測到。光需要傳播時間以便到達(dá)所述目標(biāo)物體并且又返回到達(dá)所述激光測距儀，所述傳播時間引起在所發(fā)出的光與所探測的光之間的相位差。因此，通過對于這種相位差的合適的測量，可以求得所述傳播時間并且根據(jù)已知的光速由此可以反推出目標(biāo)物體相對于激光測距儀的距離。

傳統(tǒng)的激光測距儀通?；谒^的混合、尤其是外差混合的方案?！盎旌稀边@個術(shù)語可以是指在時間上振蕩的測量信號與同樣在時間上振蕩的基準(zhǔn)信號相乘，以便產(chǎn)生輸出信號。在進(jìn)行“零差混合”時，將測量信號與相同頻率的基準(zhǔn)信號相混合。在進(jìn)行“外差混合”時，將測量信號與不同頻率的基準(zhǔn)信號進(jìn)行混合，其中所述頻率差相對于測量信號的頻率典型地較小。

所述混合的方案的使用可以用于產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號以比所述測量信號小得多的頻率進(jìn)行振蕩，其中關(guān)系到較高的調(diào)制頻率的相位差得到保持。因此，可以在沒有精度損失的情況下大為簡單地探測低頻的輸出信號并且以電子的方式對其進(jìn)行分析。但是，由于在將測量信號與基準(zhǔn)信號混合時進(jìn)行低通濾波而可能需要在對所述輸出信號進(jìn)行評估之前等候一定的時間，直至所混合的輸出信號已經(jīng)瞬態(tài)振蕩并且已經(jīng)穩(wěn)定。

由于相位分析的2π-周期性，一般來說需要使用多個調(diào)制頻率，以解決由此引起的唯一性問題。唯一性問題在距離大于調(diào)制波長時出現(xiàn)。借助相對于多個不同的調(diào)制頻率的相位差，可以通過數(shù)學(xué)的處理算法（Abwicklungsalgorithmus）和對于頻率數(shù)目及頻率的合適的選擇來明確地推斷出離得更遠(yuǎn)的目標(biāo)的距離。

此外，唯一性問題也可能由于以下情況而出現(xiàn)：在不同距離的目標(biāo)處的顯著的反射存在于測量信號中，也就是說出現(xiàn)多次反射。對于已知距離的各個少量的額外的反射情況來說——該反射例如也可以用于參考目的，在所使用的調(diào)制頻率的選擇及最低數(shù)目方面產(chǎn)生數(shù)學(xué)上的限制。

由于低通濾波的有限的瞬態(tài)振蕩時間，對于所使用的調(diào)制頻率的數(shù)目來說產(chǎn)生最佳值。這個最佳值通常是在所述處理算法相對于多次反射的穩(wěn)健性與測量時間之間的折衷方案。傳統(tǒng)的激光測距儀例如在DE 10 2011 076 491、DE 10 2011 076 493和DE 10 112 833中得到了說明。

在比較新穎的激光測距儀中，可以使用很快的光探測器和電子裝置，以便能夠直接同步地對基于經(jīng)過調(diào)制的激光的測量信號進(jìn)行掃描?！爸苯油綊呙琛保ā癲irect synchronous detection”）這個術(shù)語在此可以是指對于經(jīng)過調(diào)制的接收信號的時間上的掃描，其中所述掃描以與對所發(fā)出的信號進(jìn)行的調(diào)制相同的頻率來進(jìn)行。所述掃描與所述調(diào)制同步。在進(jìn)行直接的同步掃描時，不與基準(zhǔn)信號進(jìn)行混合。接收信號在此相對于發(fā)送信號典型地具有衰減和傳播時間延遲。

基于直接的同步掃描的激光測距儀例如在US 2007/0182949 A1和DE 10 2009 029 372中得到了說明。

但是，開頭所描述的傳統(tǒng)的激光測距儀經(jīng)常在同時確定相對于多個目標(biāo)物體的距離的情況下具有問題。所述問題尤其在涉及具有可變距離的多重目標(biāo)時會加重。換句話說，它們一般來說缺少多目標(biāo)能力。例如典型地在下述情況下出現(xiàn)故障：要用一臺激光測距儀來確定相對于一個目標(biāo)物體的間距并且在激光測距儀與目標(biāo)物體之間例如有玻璃板，該玻璃板就像目標(biāo)物體一樣將所發(fā)出的激光部分返回地反射給激光測距儀。由于這種額外的反向反射而經(jīng)常出現(xiàn)對被反向反射的、所探測的激光束的錯誤解釋并且由此出現(xiàn)錯誤的距離說明。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式尤其能夠?qū)崿F(xiàn)一種激光測距儀或者一種用于運行激光測距儀的方法，對于所述激光測距儀或者所述方法來說可以簡單地、成本低廉地并且/或者以較短的測量持續(xù)時間來實現(xiàn)普遍的多目標(biāo)能力，或者對于所述激光測距儀和所述方法來說也可以在由于額外的目標(biāo)物體而引起干擾影響時可靠地并且精確地進(jìn)行距離測量。

按照本發(fā)明的第一方面，建議一種激光測距儀，該激光測距儀具有激光光源、光探測儀和控制及分析電子裝置。所述激光光源適合用于朝目標(biāo)物體發(fā)出時間調(diào)制的激光。所述光探測器適合用于探測由目標(biāo)物體來反射的激光，并且尤其被設(shè)計用于：直接同步地對以處于10 MHz到5 GHz、優(yōu)選100 MHz 到1.5GHz范圍內(nèi)的頻率經(jīng)過調(diào)制的激光進(jìn)行掃描。所述控制及分析電子裝置適合用于控制所述激光光源并且用于對所述光探測器的信號進(jìn)行分析。所述激光測距儀的突出之處在于，所述控制及分析電子裝置被設(shè)計用于執(zhí)行以下方法步驟：

操控所述激光光源，以便先后地以大量M的至少20個、優(yōu)選至少100個離散地不同的調(diào)制頻率f_m（m=1…M）來發(fā)出時間調(diào)制的激光，并且通過在測量持續(xù)時間Δt的范圍內(nèi)進(jìn)行直接的同步掃描這種方式來探測由目標(biāo)物體所反射的激光，并且以每個調(diào)制頻率f_m產(chǎn)生探測信號I_m；

對所述探測信號I_m實施逆傅里葉變換，以便產(chǎn)生傳播時間頻譜L_m；并且

對所述傳播時間頻譜L_m進(jìn)行評估，以便求得所述激光測距儀與所述目標(biāo)物體中的至少一個目標(biāo)物體之間的至少一個距離。所說明的方法步驟可以、但是并不需要一定以所說明的順序來實施。

本發(fā)明的實施方式尤其可以被視為建立在以下所描述的認(rèn)識和構(gòu)思的基礎(chǔ)上。

如開頭所描述的那樣，許多傳統(tǒng)的激光測距儀都建立在測量信號與基準(zhǔn)信號的混合的方案的基礎(chǔ)上，以便尤其不必向所述光探測器及電子裝置的速度提出很高的要求。但是，對于這樣的激光測距儀來說，通常不允許以大量離散的頻率發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的激光來作為測量信號，因為在每次更改所述調(diào)制頻率之后必須等候瞬態(tài)振蕩時間并且因此總測量持續(xù)時間可能不可接受地變得很長。但是，為了能夠同時測量相對于多個目標(biāo)物體的距離，顯得有必要的是，以多個調(diào)制頻率來測量由傳播時間引起的相位差，從而對于這樣的傳統(tǒng)的激光測距儀來說多目標(biāo)能力似乎不可能或者似乎與不可接受的很長的測量持續(xù)時間相關(guān)聯(lián)。

在EP 1 757 956 A1中介紹了一種多目標(biāo)能力的距離測量法，對于該距離測量法來說對于距離的計算建立在統(tǒng)計學(xué)的參數(shù)估計問題的解決方案之上。這種方法在能夠區(qū)分的目標(biāo)的最大數(shù)目方面有限制，并且受到將所使用的調(diào)制頻率的數(shù)目降低到最低限度的愿望的促動，并且由此在數(shù)學(xué)上要求很高。

在這方面所介紹的激光測距儀的實施方式或者用于運行這樣的激光測距儀的方法的實施方式能夠以較短的測量持續(xù)時間并且在沒有使用復(fù)雜的并且由此要麻煩地實現(xiàn)的數(shù)學(xué)算法的情況下實現(xiàn)不受限制的多目標(biāo)能力。

現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，借助于現(xiàn)代的快速的、能夠?qū)τ赡繕?biāo)物體反向反射的光進(jìn)行直接的同步掃描的光探測器和電子裝置，可以實現(xiàn)多目標(biāo)能力，方法是：以很多的調(diào)制頻率來測量傳播時間延遲并且借助于傅里葉變換來靈巧地對測量結(jié)果進(jìn)行分析。在此，已被認(rèn)為有利的是，在進(jìn)行直接的同步掃描時典型地沒有出現(xiàn)在將信號混合時常見的較長的瞬態(tài)振蕩持續(xù)時間，并且由此盡管多次改變所述調(diào)制頻率也可以將總測量持續(xù)時間保持較短的程度，因為不需要對混合信號進(jìn)行低通濾波。

對于所建議的激光測距儀或者在其中所實施的運行方法來說，可以以大量的調(diào)制頻率來測量傳播時間，激光需要所述傳播時間以便從所述激光測距儀到達(dá)一個或者多個目標(biāo)物體處并且重又返回。例如可以以超過20個（也就是說m=1、…、M，其中M＞20）、優(yōu)選超過100個（M＞100）不同的離散的調(diào)制頻率或者進(jìn)一步優(yōu)選以幾百個（例如M＞500）不同的離散的調(diào)制頻率來測量探測信號I_m。所述調(diào)制頻率的順序和/或所述調(diào)制頻率之間的頻率間隔在此可以是任意的，其中，如下面進(jìn)一步所描述的那樣，相鄰的調(diào)制頻率之間的等距的間隔可能是有利的。最小的頻率間隔一般來說限制了可以明確地得到確定的最大距離。整個可調(diào)的頻率范圍限制了最小的間距，用所述最小的間距可以對不同的地點處的目標(biāo)進(jìn)行分辨。

在此例如可以在預(yù)處理步驟中從接收信號P_n,m中計算所述探測信號I_m。在此可以在N個位置處對所述接收信號P_n,m進(jìn)行掃描，其中針對以M個調(diào)制頻率來檢測的接收信號中的每個接收信號來實施這種時間上的掃描。

在一種最簡單的實施方案中，用于繼續(xù)處理的探測信號I_m例如可以簡單地直接地由所述接收信號的N個掃描值的第一個掃描值所構(gòu)成，也就是說I_m=P_1,m。此外，可以額外地將所述N個掃描值中的每個掃描值用于改進(jìn)信噪比。這種簡單的實施方案的可能的缺點可能是：所述接收信號中的高次諧波由于經(jīng)過調(diào)制的信號的、可能非正弦狀的脈沖形狀而保持在所述探測信號中并且可能起干擾的作用。

所述探測信號I_m隨后可以在逆傅里葉變換中又變回為時間間隔，并且由此可以在延遲線的范圍內(nèi)得到所述發(fā)送信號的傳播時間頻譜L_m。最后可以以較高的精度在幅度和/或相位方面對這種傳播時間頻譜進(jìn)行分析。借助于光速，通過對幅度或相位的分析快速地并且以較高的精確性可以從中求得相對于一個或者也相對于多個目標(biāo)物體的距離。

按照一種實施方式，在評估所述傳播時間頻譜L_m時求得所述激光測距儀分別與所述多個目標(biāo)物體之一之間的多個距離。換句話說，能夠?qū)崿F(xiàn)并且利用多目標(biāo)能力。在此利用這一點：根據(jù)本方法所產(chǎn)生的傳播時間頻譜包括關(guān)于所有對所發(fā)出的激光的部分進(jìn)行反射的目標(biāo)物體的距離的詳細(xì)信息并且可以簡單并且精確地進(jìn)行分析。

按照一種實施方式，所述調(diào)制頻率f_m等距地隔開。換句話說，兩個相鄰的調(diào)制頻率之間的差對所有調(diào)制頻率來說相同。這可以顯著地使傅里葉變換變得簡單或者使對其結(jié)果的分析變得簡單。

例如在進(jìn)行總測量時所述調(diào)制頻率可以在從400 MHz到1000 MHz的總范圍之內(nèi)以1 MHz的等距的頻率間隔變化601次。

按照一種實施方式，為了關(guān)于所述接收信號P_n,m來計算探測信號I_m而實施數(shù)字濾波。為此，可以作為在時間上經(jīng)過掃描的接收信號的傅里葉變換來計算所述探測信號I_m，并且實部和/或虛部可以僅僅或者至少基本上僅僅使用所述調(diào)制頻率的基波。換句話說，關(guān)于高次諧波的份額對所述探測信號進(jìn)行濾波，方法是：在進(jìn)行傅里葉變換時僅僅對基波的份額加以考慮。通過這種方式經(jīng)過濾波的信號基本上不含有高次諧波的頻譜份額（Spektralbeitr?ge），也就是說不含像可能會由于經(jīng)過調(diào)制的激光信號的非純正弦狀的脈沖形狀而在未經(jīng)濾波的探測信號中存在的那樣的頻譜份額2、…、N/2。通過將高次諧波的份額從探測信號中濾出這種方式，例如可以避免測量結(jié)果中的測量誤差和/或多義性。按照一種實施方式，通過關(guān)于幅度值對傳播時間頻譜進(jìn)行的評估來實施粗略的距離確定。為此，可以在所述傳播時間頻譜中例如確定最大值或者峰值的位置并且從中相應(yīng)地推導(dǎo)出相應(yīng)的距離。也可以通過對傳播時間頻譜中的幅度的分析來將離得不一樣遠(yuǎn)的目標(biāo)物體的反射分開。

按照一種實施方式，通過關(guān)于相位值對所述傳播時間頻譜進(jìn)行的評估來實施精細(xì)的距離確定。為此，例如可以確定所述相位值的過零點。尤其可以在所述傳播時間頻譜的下述位置處確定所述相位值的過零點，在所述位置處形式為峰值的幅度值顯著地超過噪聲幅度。所述相位值的相鄰控制點（Stützstellen）例如可以在知道傳播時間的范圍內(nèi)的相位梯度的情況下被處理（abgewickelt）。所提到的措施可以單個地使用或者在組合中使用，以便能夠根據(jù)所述傳播時間頻譜來非常精確地求得一個或者尤其是多個目標(biāo)物體的距離。

按照一種實施方式，所述激光測距儀的光探測器具有至少一個SPAD（Single Photon Avalanche Diode（單光子雪崩二極管））或者SPAD陣列。SPAD可以以很高的時間分辨率來探測所接收的激光中的、經(jīng)過調(diào)制的強(qiáng)度變化，并且因此很好地適合用于實施在這方面所描述的方法。作為替代方案，也可以使用其他快速的光探測器、例如基于CMOS/CCD的探測器（photo gate（光柵））。

在這方面所描述的激光測距儀也可以通過以下方式來實現(xiàn)：適當(dāng)?shù)厝绱藢υO(shè)有足夠快的組件的激光測距儀在其控制及分析電子裝置方面進(jìn)行調(diào)整，使得其實施前面所描述的方法步驟，以便通過這種方式來實現(xiàn)得到改進(jìn)的距離確定和/或多目標(biāo)能力。

為此，例如設(shè)有可編程的分析及控制電子裝置的激光測距儀能夠借助于適當(dāng)?shù)亟?jīng)過調(diào)整的計算機(jī)程序產(chǎn)品被編程用于實施所提到的方法步驟。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品為此可以被保存在機(jī)器可讀的介質(zhì)、例如CD、DVD或者閃存盤上或者通過互聯(lián)網(wǎng)來提供。作為替代方案，也可以實現(xiàn)一種適當(dāng)?shù)貥?gòu)成的DSP（digital signal processor（數(shù)字信號處理器））。

總之，可以對本發(fā)明的方面和實施方式及其可能的特征和優(yōu)點描述如下：

在迄今為止的、建立在用不同的調(diào)制頻率進(jìn)行的混合和相位測量的基礎(chǔ)上的間距測量法中，典型地僅僅用一組有意義地選出的、較少的單個的調(diào)制頻率來測量，以避免由于典型地較長的瞬態(tài)振蕩時間引起的更大的時間損失。在這種情況下缺點是，不能實現(xiàn)多目標(biāo)能力或者只能用巨大的數(shù)學(xué)上的花費來實現(xiàn)多目標(biāo)能力。

因此，建議一種經(jīng)過進(jìn)一步研發(fā)的激光測距儀和一種用于運行該激光測距儀的方法。在此，以固定的調(diào)制頻率在預(yù)先給定的測量持續(xù)時間的范圍內(nèi)直接同步地對被反向反射的激光進(jìn)行掃描?？蛇x地，將數(shù)字濾波器用作用于將高次諧波消除的預(yù)處理步驟。在離散的步驟中、優(yōu)選在等距的步驟中改變調(diào)制頻率。對以離散的調(diào)制頻率經(jīng)過掃描的并且必要時通過所述預(yù)處理步驟經(jīng)過數(shù)字濾波的信號實施頻譜分析，以用于確定傳播時間頻譜并且由此用于必要時對多個目標(biāo)進(jìn)行距離測量。然后可選地通過確定相位過零點的方式來對所述傳播時間頻譜進(jìn)行相位分析，以用于提高精度。作為光探測器，可選地可以使用一個或者多個SPAD。

這里所描述的方法和相應(yīng)地構(gòu)成的激光測距儀可以將簡單的、進(jìn)行直接同步掃描的方法朝多目標(biāo)能力擴(kuò)展。這一點能夠通過使用大量具有優(yōu)選等距的間距的調(diào)制頻率并且可選地使用數(shù)字濾波器作為預(yù)處理步驟這樣的方式來實現(xiàn)。數(shù)字濾波器的使用允許為通過頻譜分析進(jìn)行進(jìn)一步信號處理來抑制高一級的諧波，否則所述高一級的諧波會起干擾作用。

通過能夠?qū)崿F(xiàn)多目標(biāo)能力，對所述激光測距儀來說能夠有利地實現(xiàn)這一點：例如可以穿過部分反射的玻璃板來實施相對于目標(biāo)物體的間距測量。此外，在故障識別的范圍內(nèi)可以探測，存在著不受歡迎的干擾反射。所需要的測量持續(xù)時間可以被保持在較低的程度上。共線的光學(xué)構(gòu)造以及由此其他的優(yōu)點可以得以實現(xiàn)。

這里所描述的、具有普遍的多目標(biāo)能力的激光測距法的另一優(yōu)點在于，可以穿過具有不同折射率的、在光學(xué)上透明的介質(zhì)進(jìn)行測量?？梢蕴綔y邊界層上的反射以及在所述邊界層之間的光路長度。這例如對于測量任務(wù)、例如液體儲槽中的液位或者類似參量的確定來說能夠是有利的。

在此，例如可以如此使用激光測距儀，使得由其發(fā)出的激光束在測量時穿過一種介質(zhì)，該介質(zhì)的折射率有別于空氣的折射率。根據(jù)在此在邊界面上不可避免地出現(xiàn)的部分反射可以識別，所述激光束例如自在整個被透射的行程之內(nèi)的特定位置起經(jīng)過一光密介質(zhì)。由此在知道那里的折射率的情況下例如可以反推出儲存容器中的液位。

要指出，本發(fā)明的實施方式的可能的特征和優(yōu)點在這方面部分地參照激光測距儀并且部分地參照用于運行所述激光測距儀的方法來了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，可以以合適的方式來套用、替換并且/或者更改所述特征，以便實現(xiàn)本發(fā)明的另外的實施方式并且必要時能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同效應(yīng)。

附圖說明

下面參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行描述，其中不僅說明書而且附圖都不應(yīng)該設(shè)計為對本發(fā)明的限制。

圖1示出了按照本發(fā)明的一種實施方式的激光測距儀；

圖2示出了有待在按照本發(fā)明的激光測距儀中實施的方法步驟的流程圖；

圖3示出了對于用按照本發(fā)明的激光測距儀來記錄的傳播時間頻譜的幅度分析；

圖4示出了對于用按照本發(fā)明的激光測距儀來記錄的傳播時間頻譜的相位分析。

附圖僅僅是示意圖并且不按比例繪制。相同的附圖標(biāo)記在不同的附圖中表示相同的或者類似的特征。

具體實施方式

圖1示出了按照本發(fā)明的一種實施方式的激光測距儀1。在被接納在共同的殼體3中的情況下，所述激光測距儀1包括激光光源5、例如激光二極管，光探測器7、例如SPAD或者SPAD陣列，以及控制及分析電子裝置9。此外，所述激光測距儀1可以具有一個或者多個透鏡11，以便使由所述激光光源5發(fā)射的激光束13聚焦、對準(zhǔn)一個或者多個目標(biāo)物體15、17并且/或者將被反向反射的光引導(dǎo)到所述光探測器7的探測面上。所述激光測距儀1尤其可以被設(shè)計得足夠小并且緊湊，以便能夠用作手持式的設(shè)備。

下面示范性地介紹一種如何能夠通過合適地經(jīng)過調(diào)整的控制及分析電子裝置9來運行所述激光測距儀1的方法。在此參照在圖2中作為流程圖來示出的方法流程和方法步驟S1到S5。

為了能夠測量所述激光測距儀1與所述目標(biāo)物體15、17之間的距離，所述激光測距儀1將形式為由所述激光光源5發(fā)射的激光束13的發(fā)送信號發(fā)送給所述目標(biāo)物體15、17，并且借助于所述光探測器7來探測反向反射的光來作為接收信號。

為了能夠確定在此由所述激光束13所需要的傳播時間，典型地用處于100到1500 MHz范圍內(nèi)的調(diào)制頻率f_m在時間上例如在所述激光束13的功率方面對其進(jìn)行調(diào)制（步驟S1）。因為所述接收信號包含在延遲線的范圍內(nèi)與光線傳播特性相對應(yīng)的傳播時間延遲和功率衰減，所以可以測量在所發(fā)出的光與所探測到的被反向反射的光之間的、由于傳播時間引起的相位滯后并且從中求得相對于所述目標(biāo)物體的距離。

以給定的調(diào)制頻率f_m在測量持續(xù)時間Δt的范圍內(nèi)直接同步地對所述接收信號P進(jìn)行掃描（步驟S2）。這意味著，所述掃描直接地、也就是說在沒有通過混合進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的情況下并且與對于所述發(fā)送信號的調(diào)制同步地、也就是在相同的時基上進(jìn)行。

所述光探測器7和所述控制及分析電子裝置9能夠根據(jù)其技術(shù)的或者物理的特性來實現(xiàn)一定的掃描時間間隔。利用通過這種掃描時間間隔給定的時間分辨率δt來產(chǎn)生所述發(fā)送信號的每個調(diào)制周期的N=f_m*δt個掃描值。每個調(diào)制周期的N個掃描值周期性地通過N_周期=Δt/（N*δt）個調(diào)制周期來累積。N_周期在此不一定為整數(shù)。在測量時間Δt之后的結(jié)果P_n,m由此由所述接收信號的、在所述時間范圍內(nèi)以給定的調(diào)制頻率f_m產(chǎn)生的N個累積的掃描值所構(gòu)成。所述頻率指數(shù)m在此具有從1到M的離散的數(shù)值。所述時間指數(shù)n則具有從1到N的離散的數(shù)值。

在一種最簡單的實施方案中，用于繼續(xù)處理的探測信號I_m例如簡單地直接由所述接收信號的N個掃描值中的第一個掃描值所構(gòu)成，也就是說I_m=P_1,m。此外，可以額外地將所述N個掃描值中的每個掃描值用于改進(jìn)信噪比。這種簡單的實施方案的缺點可能是，所述接收信號中的高次諧波由于經(jīng)過調(diào)制的信號中的非正弦狀的脈沖形狀而保持在所述探測信號中并且可能起干擾作用。

因此，有利地、但是可選地通過數(shù)字濾波器的使用來計算I_m（步驟S3）。所述數(shù)字濾波器可以以最簡單的方式在N個掃描值的離散傅里葉變換的范圍內(nèi)在時間域內(nèi)實現(xiàn)。作為結(jié)果，以給定的調(diào)制頻率f_m產(chǎn)生由N/2個相位矢量對N個時間上的掃描值所構(gòu)成的傅里葉頻譜。僅僅從基波的相位矢量的實部和/或虛部中計算所述探測信號I_m。通過這種方式經(jīng)過數(shù)字濾波的探測信號在很大程度上不含頻譜份額2、…、N/2，所述頻譜份額可能會由于所述經(jīng)過調(diào)制的發(fā)送信號的非純正弦狀的脈沖形狀而存在于未經(jīng)濾波的信號中。

現(xiàn)在針對M個調(diào)制頻率一個接一個地先后實施至此所描述的過程，其中可以任意地選擇所述調(diào)制頻率的順序。結(jié)果是以M個離散的調(diào)制頻率（m=1…M）產(chǎn)生的探測信號I_m。

通過所述調(diào)制頻率I_m將所述探測信號變換回為時間間隔的逆傅里葉變換IDFT_m在所述延遲線的范圍內(nèi)產(chǎn)生發(fā)送信號的傳播時間頻譜L_m（步驟S4）。

在間距確定D的范圍內(nèi)（步驟S5）不僅可以在幅度方面而且可以在相位方面對這種復(fù)雜的傳播時間頻譜L_m進(jìn)行分析，以用于實現(xiàn)更高的精度。

可以通過對于所述傳播時間頻譜L_m的幅度值ρ_m的分析來進(jìn)行粗略的間距確定D并且也可以將離得不一樣遠(yuǎn)的目標(biāo)的反射分開。如在圖3中所示出的那樣，為此例如可以確定所述幅度值的最大值19的位置。尤其也可以將更為復(fù)雜的、從信號處理中已知的方法用于對所述幅度進(jìn)行分析，例如中心確定或者還有在考慮到傳遞函數(shù)的情況下的包絡(luò)線擬合。

可以借助于相位分析來進(jìn)行更加精確的間距確定D。為此，可以如在圖4中示出的那樣在所述幅度顯著地超過噪聲幅度的位置處確定所述相位Φ的過零點21，從而可以識別峰值。所述相位的相鄰的控制點可以在知道傳播時間的范圍內(nèi)的相位梯度的情況下被處理。所述相位梯度在此通過所述調(diào)制頻譜的中心f_中心來產(chǎn)生并且由此已知（適用dΦ/dT=-2π*f_中心）。

通過對于所述傳播時間頻譜L_m的評估，可以明確地并且以較高的精度來求得所述激光測距儀1與多個目標(biāo)物體15、17之間的間距D。