基于FPGA的微脉冲激光雷达能见度仪信号处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于FPGA的微脉冲激光雷达能见度仪信号处理装置，包括FPGA芯片和以太网控制模块，FPGA芯片包括光子计数器和NiosⅡ系统模块，光子计数器包括光子计数模块、异步FIFO和数据处理模块，数据处理模块包括加法器、第一RAM存储器和第一控制模块，所述NiosⅡ系统模块包括NiosⅡ处理器、Avalon总线、外围逻辑接口、DMA控制器、以太网接口模块和第二RAM存储器，以太网控制模块包括MAC以太网控制器和PHY芯片，本实用新型专利技术解决了用计算机软件和DSP所达不到的速度和集成度的问题，实现了高重复频率微脉冲激光雷达信号的高速采集与实时处理。

Signal processing device for the visibility meter of micro pulse laser radar based on FPGA

The utility model discloses a FPGA based micro pulse lidar visibility meter signal processing device, including FPGA chip and Ethernet control module, FPGA chip including photon counter and Nios II system modules, including photon counter photon counting module, asynchronous FIFO and data processing module, data processing module includes a first adder, RAM and memory the first control module, the system module includes Nios II Nios II processor, Avalon bus, peripheral interface, DMA controller, Ethernet interface module and second RAM memory, Ethernet control module including MAC Ethernet controller and PHY chip, the utility model solves the problem with the computer software and the DSP are not up to speed and integration the problem, to achieve a high repetition frequency micro pulse laser radar signal acquisition and real-time processing.

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的微脉冲激光雷达能见度仪信号处理装置
本技术属于高速信号实时采集处理领域，尤其涉及一种基于FPGA的微脉冲激光雷达能见度仪信号处理装置。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，能源消耗急剧增加，环境污染日益加剧，近年来，我国的灰霾天气频发。频繁的灰霾天气导致能见度降低，严重影响到居民的生活健康、出行安全，致使机场和高速公路等领域存在众多安全隐患。灰霾日趋成为社会普遍关注的灾害性天气，因此研制出能够准确实时反映灰霾天气严重程度的能见度仪具有重要的重要意义。基于后向散射的微脉冲激光雷达通过向大气发射激光，望远镜接收与空气中的粒子相互作用产生的后向散射信号，计算不同距离上的后向散射光子数，得到大气消光系数廓线，最终反演出大气能见度。微脉冲激光雷达能见度仪具有对人眼安全、探测灵敏度高、能自动操作、物理尺寸小、系统功耗低等诸多优点，在气象监测、高速公路、港口、机场等重要领域得到了广泛的应用。在微脉冲激光雷达能见度仪信号采集处理方面，为了满足测量要求，回波信号的采集处理系统要求有较高的采样率。目前，激光雷达能见度仪的数据采集处理系统一般是先缓存，再利用计算机软件进行处理，或者采用FPGA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的微脉冲激光雷达能见度仪信号处理装置，其特征在于：包括FPGA芯片和以太网控制模块，所述FPGA芯片包括光子计数器和NiosⅡ系统模块，所述光子计数器包括光子计数模块、异步FIFO和数据处理模块，所述数据处理模块包括加法器、第一RAM存储器和第一控制模块，所述NiosⅡ系统模块包括NiosⅡ处理器、Avalon总线、外围逻辑接口、DMA控制器、以太网接口模块和第二RAM存储器，所述以太网控制模块包括MAC以太网控制器和PHY芯片，所述光子计数模块与异步FIFO电连接，所述异步FIFO连接与数据处理模块内的加法器电连接，所述加法器和第一RAM存储器均与第一控制模块电连接，所述Ni...

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的微脉冲激光雷达能见度仪信号处理装置，其特征在于：包括FPGA芯片和以太网控制模块，所述FPGA芯片包括光子计数器和NiosⅡ系统模块，所述光子计数器包括光子计数模块、异步FIFO和数据处理模块，所述数据处理模块包括加法器、第一RAM存储器和第一控制模块，所述NiosⅡ系统模块包括NiosⅡ处理器、Avalon总线、外围逻辑接口、DMA控制器、以太网接口模块和第二RAM存储器，所述以太网控制模块包括MAC以太网控制器和PHY芯片，所述光子计数模块与异步FIFO电连接，所述异步FIFO连接与数据处理模块内的加法器电连接，所述加法器和第一RAM存储器均与第一控制模块电连接，所述NiosⅡ处理器、外围逻辑接口、DMA控制器、以太网接口模块和第二RAM存储器均通过Avalon总线相互连接，所述外围逻辑接口与光子计数模块电连接，所述DMA控制器与第一RAM存储器电连接，所述以太网接口模块与MAC以太网控制器电连接，所述MAC以太网控制器与PHY芯片连接，所述PHY芯片通信连接有上位机。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的微脉冲激光雷达能见度仪信号处理装置，其特征在于：所述异步FIFO、加法器、第一RAM存储器和第一控制模块均为2个。3.根据权利要求2所述的基于FPGA的微脉冲激光雷达能见度仪信号处理装置，其特征在于：所述光子计数模...

【专利技术属性】
技术研发人员：常建华，刘秉刚，朱玲嬿，李红旭，徐帆，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32