可矫正成像激光雷达接收器及信号处理方法技术

本发明专利技术涉及一种可矫正成像激光雷达接收器，包括：光电检测器模块(10)，用于将接收的光信号并转换为电信号(iin,11～iin,mn)；高压共模电平端(VCOM,HV)，与所述光电检测器模块(10)的输入端电连接，用于给所述光电检测器模块(10)提供电压源；模拟前端集成电路(20)，与所述光电检测器模块(10)的输出端电连接，用于将所述电信号(iin,11～iin,mn)转换为数字信号(DATA1～DATAm)，且包括光电增益失配矫正模块(21)和多个模拟前端信号处理电路(22)，所述光电增益失配矫正模块(21)的每个输出端分别与每个所述模拟前端信号处理电路(22)对应电连。本发明专利技术采用光电检测器反向偏置电压矫正方法，有效消除光电检测器由于像元光电增益不匹配所造成回波强度信号检测误差。

【技术实现步骤摘要】
可矫正成像激光雷达接收器及信号处理方法
本专利技术属于TOF成像激光雷达
，具体涉及一种可矫正成像激光雷达接收器及信号处理方法。
技术介绍
飞行时间法(TOF)成像激光雷达利用距离传感器获取目标表面的距离图像，实现对目标表面几何形状的测量，距离图像的每个像素对应的是目标表面的三维坐标，从而可构成目标的三维图像。为了能够提高了图像中各像素的辨识度，有利于目标的识别，在激光三维成像的基础上，要求接收器能够检测目标表面所反射回来的光辐射强度，以在重建目标三维图像的同时增加目标的图像强度信息。TOF成像激光雷达系统中，激光雷达接收器是其关键模块之一，用于接收脉冲回波光学信号并把光学信号转换为电信号，并获取目标的距离信息。为了获得目标反射回波的光功率，要求接收器通道具有线性检测光功率的能力，即接收器输出电学信号与输入光功率具有线性比例关系。激光雷达接收器主要包括光电检测器于模拟前端光电流读出电路，由于雪崩光电二极管(APD)具有高灵敏度和较低的噪声，根据APD两端所加偏置电压不同，APD工作模式有盖革模式和线性模式，由于线性模式APD输出电流与输入光功率成线性比例关系，因此，激光雷达接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可矫正成像激光雷达接收器，其特征在于，包括：光电检测器模块(10)，用于将接收的光信号转换为电信号(iin,11～iin,mn)；高压共模电平端(VCOM,HV)，与所述光电检测器模块(10)的输入端电连接，用于给所述光电检测器模块(10)提供电压源；模拟前端集成电路(20)，与所述光电检测器模块(10)的输出端电连接，用于将所述电信号(iin,11～iin,mn)转换为数字信号(DATA1～DATAm)，且包括光电增益失配矫正模块(21)和多个模拟前端信号处理电路(22)，所述光电增益失配矫正模块(21)的每个输出端分别与每个所述模拟前端信号处理电路(22)对应电连接。

【技术特征摘要】
1.一种可矫正成像激光雷达接收器，其特征在于，包括：光电检测器模块(10)，用于将接收的光信号转换为电信号(iin,11～iin,mn)；高压共模电平端(VCOM,HV)，与所述光电检测器模块(10)的输入端电连接，用于给所述光电检测器模块(10)提供电压源；模拟前端集成电路(20)，与所述光电检测器模块(10)的输出端电连接，用于将所述电信号(iin,11～iin,mn)转换为数字信号(DATA1～DATAm)，且包括光电增益失配矫正模块(21)和多个模拟前端信号处理电路(22)，所述光电增益失配矫正模块(21)的每个输出端分别与每个所述模拟前端信号处理电路(22)对应电连接。2.根据权利要求1所述的接收器，其特征在于，所述光电增益失配矫正模块(21)包括：时钟输入端(CLK)、数据输入端(DATA_IN)、矫正使能信号输入端(EN_EOR)、矫正逻辑生成电路(211)、K路电压源生成电路(212)、开关器件阵列模块(213)及多个输出端(VA,11～VA,mn)；其中，所述矫正逻辑生成电路(211)的输入端分别与所述时钟输入端(CLK)、所述数据输入端(DATA_IN)、所述矫正使能信号输入端(EN_EOR)电连接，其输出端与所述开关器件阵列模块(213)的第一输入端电连接；所述开关器件阵列模块(213)的第二输入端与所述K路电压源生成电路(212)的输出端电连接，其多个输出端分别与多个所述第一输出端(VA,11～VA,mn)一一对应电连接。3.根据权利要求2所述的接收器，其特征在于，所述矫正逻辑生成电路(211)包括：计数器(2111)、三输入与门(2112)、阵列寄存器(2113)；其中，所述计数器(2111)的第一输入端分别与所述光电增益失配矫正模块(21)的时钟输入端(CLK)、所述三输入与门(2112)的第一输入端电连接，其第二输入端分别与所述光电增益失配矫正模块(21)的矫正使能信号输入端(EN_EOR)、所述三输入与门(2112)的第三输入端、所述阵列寄存器(2113)的第三输入端电连接，其输出端与所述三输入与门(2112)的第二输入端电连接；所述阵列寄存器(2113)的第一输入端与所述光电增益失配矫正模块(21)的数据输入端(DATA_IN)电连接，其第二输入端与所述三输入与门(2112)的输出端电连接，其多个输出端并行输出矫正逻辑位(ADD1,1～ADDm,n)。4.根据权利要求2所述的接收器，其特征在于，所述K路电压源生成电路(212)包括：基准电压源(2121)、运算放大器(2122)、调整晶体管(2123)、电阻串联网络(2124)、电压源(VDD)、接地端(GND)；其中，所述调整晶体管(2123)和所述电阻串联网络(2124)串接于所述电压源(VDD)和所述接地端(GND)之间；所述运算放大器(2122...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱樟明，郑浩，马瑞，刘马良，杨银堂，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61