一种模拟与光子计数信号采集系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种模拟与光子计数信号采集系统，包括探测器单元，其输出端输出的电流信号通过设于信息采集单元上的4个信号采集通道输入，经信息采集单元进隔离、放大、采集、转换后进入信息处理单元，信息处理单元实现对信息采集单元的信号采集控制，并通过PCIE通信接口实现与上位机数据通信。本实用新型专利技术的目的是提供一种提高臭氧激光雷达采集动态范围的采集系统，且该采集系统稳定性强，信号噪音小。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟与光子计数信号采集系统
本技术涉及激光雷达
，具体涉及一种四通道模拟与光子计数信号采集系统。
技术介绍
臭氧在大气中的含量极小，却发挥着极为重要的作用，一方面，臭氧层阻挡了强紫外辐射到达地面，保护了地球上的生命，另一方面，臭氧是一种强氧化剂，通过其氧化作用可以去除大气中许多痕量污染气体，同时也在许多大气污染物的转化中扮演着重要角色。大气中的臭氧含量可以通过激光雷达进行监测与预报，臭氧探测激光雷达的信号获取方法一般为直接测量其后向散射信号的强度，激光雷达后向散射信号较弱，其信号是以距离平方呈反比快速减小。激光雷达信号采集系统通常以光电倍增管为探测器，常用采集方法包括模拟方式或光子计数方式，其中，模拟方式适合相对较强的光信号，而对于PMT输出的为一个个离散的光子脉冲时，较微弱的光信号很难获得较高的信噪比，需要用光子计数方式来采集，若采用模拟方式或光子计数方式，系统测量的动态范围比较小，无法获得较高的测量性能以满足系统较远距离的控制要求。为了提高臭氧激光雷达采集系统的动态范围，需要将模拟方式和光子计数方式融合，这种方法对PMT输出的信号同时采用模拟和光子计数的方式进行采集，近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟与光子计数信号采集系统，其特征在于，包括：探测器单元，其输出端输出至少四个通道的电流信号；信息采集单元(1)，包括模拟信号采集通道和光子脉冲采集通道，将所述电流信号隔离、放大和转换；其中，所述模拟信号采集通道包括：第一电压跟随电路(10)，与所述探测器单元连接；前置放大器(11)，与所述第一电压跟随电路(10)连接，经所述前置放大器(11)输出单端信号；差分放大器(12)，单端信号经所述差分放大器(12)耦合输出差分信号，并由ADC模数转换器(13)转换为数字信号输出；所述光子脉冲采集通道包括：第二电压跟随电路(20)，与所述探测器单元连接；两级放大器，与所述第二电压跟随电路(20)连...

【技术特征摘要】
1.一种模拟与光子计数信号采集系统，其特征在于，包括：探测器单元，其输出端输出至少四个通道的电流信号；信息采集单元(1)，包括模拟信号采集通道和光子脉冲采集通道，将所述电流信号隔离、放大和转换；其中，所述模拟信号采集通道包括：第一电压跟随电路(10)，与所述探测器单元连接；前置放大器(11)，与所述第一电压跟随电路(10)连接，经所述前置放大器(11)输出单端信号；差分放大器(12)，单端信号经所述差分放大器(12)耦合输出差分信号，并由ADC模数转换器(13)转换为数字信号输出；所述光子脉冲采集通道包括：第二电压跟随电路(20)，与所述探测器单元连接；两级放大器，与所述第二电压跟随电路(20)连接；电压比较器(23)，与所述两级放大器连接，将经两级放大器后的电压与基准电压比对；信息处理单元(2)，与所述信息采集单元(1)通过FMC连接器连接，将经所述信息采集单元后的模数转换结果与光子计数的电压比较结果进行处理并存储；所述信息处理单元包括主芯片(33)及与主芯片(33)连接的存储器(32)及各电压源(31)。2.根据权利要求1所述的模拟与光子计数信号采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭京伟，张志强，
申请(专利权)人：北京怡孚和融科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11