一种激光信号处理芯片和激光雷达系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种激光信号处理芯片和激光雷达系统，该芯片包括：包括：带通滤波器、跨阻放大器、信号采样电路和时刻鉴别电路，带通滤波器，用于按照设定频率对接收到的回波电流信号进行滤波，得到滤波电流信号，将滤波电流信号传输给所述跨阻放大器；其中，回波电流信号为激光雷达系统中的光电转换器对接收到的待检测物体反射的激光信号进行转换生成的；跨阻放大器，用于将接收到的滤波电流信号转换为回波电压信号，将回波电压信号分别传输给信号采样电路和时刻鉴别电路；信号采样电路，用于对接收到的回波电压信号进行采样，得到灰度信息；所述时刻鉴别电路，用于分别对接收到的回波电压信号进行处理，得到激光信号的接收时间。

A laser signal processing chip and laser radar system

The utility model provides a laser signal processing chip and a laser radar system. The chip includes: a bandpass filter, a cross drag amplifier, a signal sampling circuit and a time discrimination circuit, a bandpass filter, which is used to filter the received echo signal at the set frequency and obtain the filter current signal. The filter current signal is transmitted to the transimpedance amplifier, in which the echo current signal is converted to the laser signal reflected by the received object in the laser radar system; the trans impedance amplifier is used to convert the received filter current signal to the echo voltage signal, and the echo signal will be used to return the echo signal to the echo signal. The voltage signal is transmitted to the signal sampling circuit and the time discrimination circuit respectively; the signal sampling circuit is used to sample the received echo voltage signals and obtain the gray information; the time discrimination circuit is used to process the received echo voltage signals respectively and obtain the receiving time of the laser signal.

【技术实现步骤摘要】
一种激光信号处理芯片和激光雷达系统
本技术涉及微电子
，尤其涉及一种激光信号处理芯片和激光雷达系统。
技术介绍
在传统激光雷达系统中，激光接收前端一般由分立的多颗芯片组成，每个芯片分别对接收到的激光信号分别进行例如信号滤波、信号多级放大、时刻鉴别、峰值采样等处理，是激光雷达系统中的核心关键部分，直接关系雷达整体系统的性能。由于现有的激光雷达系统中的芯片包含众多的功能模块，且激光雷达回波信号极其微弱，所以极易受其他信号的串扰，产生噪声影响信号质量。同时分立器件的板级设计，导致系统复杂度升高、稳定性差、功耗高，极大的限制了雷达系统整体性能的持续提升，所以激光雷达系统接收前端的芯片化设计就显得尤为重要。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种激光信号处理芯片和激光雷达系统，用于解决现有技术中由于多个芯片级联降低激光雷达系统的检测性能等问题。第一方面，本技术实施例提供一种激光信号处理芯片，应用于激光雷达系统中，该芯片包括：带通滤波器、跨阻放大器、信号采样电路和时刻鉴别电路，其中，所述带通滤波器与所述跨阻放大器电连接，所述跨阻放大器还分别与所述信号采样电路、所述时刻鉴别电路电连接；所述带通滤波器，用于按照设定频率对接收到的回波电流信号进行滤波，得到滤波电流信号，将所述滤波电流信号传输给所述跨阻放大器；其中，所述回波电流信号为激光雷达系统中的光电转换器对接收到的待检测物体反射的激光信号进行转换生成的；所述跨阻放大器，用于将接收到的所述滤波电流信号转换为回波电压信号，将所述回波电压信号分别传输给所述信号采样电路和所述时刻鉴别电路；所述信号采样电路，用于对接收到的所述回波电压信号进行采样，得到灰度信息，并传输，所述灰度信息表征所述激光信号的强度；所述时刻鉴别电路，用于分别对接收到的所述回波电压信号进行延时处理和衰减处理，对延时后的回波电压信号和衰减后的回波电压信号进行比较，得到所述激光信号的接收时间，并传输所述接收时间。可选地，还包括：电压放大器，所述电压放大器分别与所述跨阻放大器、所述信号采样电路、所述时刻鉴别电路电连接；所述电压放大器，用于按照设定放大倍数将接收到的回波电压信号的电压值进行放大，将放大后的回波电压信号传输给所述信号采样电路和所述时刻鉴别电路。可选地，所述信号采样电路包括：模数转换器，所述模数转换器，用于将采样后的回波电压信号由模拟信号转换为数字信号，得到灰度信息。可选地，所述信号采样电路具体用于根据以下步骤对所述回波电压信号进行采样：采集设定周期内所述回波电压信号的电压峰值。可选地，所述时刻鉴别电路包括：延时电路、衰减电路和比较器，所述比较器分别与所述延时电路、所述衰减电路电连接；所述延时电路，用于对接收到的所述回波电压信号进行延时处理，将延时后的回波电压信号传输给所述比较器；所述衰减电路，用于对接收到的所述回波电压信号的电压峰值进行衰减处理，得到衰减后的回波电压信号，将衰减后的回波电压信号传输给所述比较器；所述比较器，用于根据接收到的所述延时后的回波电压信号和所述衰减后的回波电压信号，确定所述激光信号的接收时间。可选地，所述比较器具体用于根据以下步骤确定所述激光信号的接收时间：确定所述延时后的回波电压信号的图形和所述衰减后的回波电压信号的图形的交点，将该交点对应的时间确定为所述激光信号的接收时间。可选地，所述比较器包括高速比较器。可选地，所述回波电流信号为模拟信号。第二方面，本技术实施例提供一种激光雷达系统，包括如上的激光信号处理芯片。本技术实施例提供了一种激光信号处理芯片，包括：带通滤波器、跨阻放大器、信号采样电路和时刻鉴别电路，其中，所述带通滤波器与所述跨阻放大器电连接，所述跨阻放大器还分别与所述信号采样电路、所述时刻鉴别电路电连接；所述带通滤波器，用于按照设定频率对接收到的回波电流信号进行滤波，得到滤波电流信号，将所述滤波电流信号传输给所述跨阻放大器；其中，所述回波电流信号为激光雷达系统中的光电转换器对接收到的待检测物体反射的激光信号进行转换生成的；所述跨阻放大器，用于将接收到的所述滤波电流信号转换为回波电压信号，将所述回波电压信号分别传输给所述信号采样电路和所述时刻鉴别电路；所述信号采样电路，用于对接收到的所述回波电压信号进行采样，得到灰度信息，并传输，所述灰度信息表征所述激光信号的强度；所述时刻鉴别电路，用于分别对接收到的所述回波电压信号进行延时处理和衰减处理，对延时后的回波电压信号和衰减后的回波电压信号进行比较，得到所述激光信号的接收时间，并传输所述接收时间。本技术实施例提供的激光信号处理芯片，与现有的通过不同的芯片对激光信号进行处理技术相比，该激光信号处理芯片具有对接收到的激光信号的滤波处理、放大处理、采样处理、确认激光信号的接收时刻等功能，大大降低了采用多个芯片处理时多个芯片之间的级联寄生效应，减少了信号传输的延时，同时，有效降低了使用该激光信号处理装置的激光雷达系统的复杂度，提高了激光雷达系统的性能和稳定性。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本技术实施例所提供的一种激光信号处理芯片的第一种结构示意图；图2示出了本技术实施例所提供的一种激光信号处理芯片的第二种结构示意图；图3示出了本技术实施例所提供的一种时刻鉴别电路的机构示意图；图4示出了本技术实施例所提供的一种确认激光信号的接收时间的波形图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供一种激光信号处理芯片，应用于激光雷达系统中，如图1所示，包括：带通滤波器12、跨阻放大器13、信号采样电路14和时刻鉴别电路15，其中，所述带通滤波器12还与所述跨阻放大器13电连接，所述跨阻放大器13还分别与所述信号采样电路14、所述时刻鉴别电路15电连接；其中，所述回波电流信号为激光雷达系统中的光电转换器对接收到的待检测物体反射的激光信号进行转换生成的；所述带通滤波器12，用于按照设定频率对接收到的所述回波电流信号进行滤波，得到滤波电流信号，将所述滤波电流信号传输给所述跨阻放大器13；所述跨阻放大器13，用于将接收到的所述滤波电流信号转换为回波电压信号，将所述回波电压信号分别传输给所述信号采样电路14和所述时刻鉴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光信号处理芯片，应用于激光雷达系统中，其特征在于，该芯片包括：带通滤波器、跨阻放大器、信号采样电路和时刻鉴别电路，其中，所述带通滤波器与所述跨阻放大器电连接，所述跨阻放大器还分别与所述信号采样电路、所述时刻鉴别电路电连接；所述带通滤波器，用于按照设定频率对接收到的回波电流信号进行滤波，得到滤波电流信号，将所述滤波电流信号传输给所述跨阻放大器；其中，所述回波电流信号为激光雷达系统中的光电转换器对接收到的待检测物体反射的激光信号进行转换生成的；所述跨阻放大器，用于将接收到的所述滤波电流信号转换为回波电压信号，将所述回波电压信号分别传输给所述信号采样电路和所述时刻鉴别电路；所述信号采样电路，用于对接收到的所述回波电压信号进行采样，得到灰度信息，并传输，所述灰度信息表征所述激光信号的强度；所述时刻鉴别电路，用于分别对接收到的所述回波电压信号进行延时处理和衰减处理，对延时后的回波电压信号和衰减后的回波电压信号进行比较，得到所述激光信号的接收时间，并传输所述接收时间。

【技术特征摘要】
1.一种激光信号处理芯片，应用于激光雷达系统中，其特征在于，该芯片包括：带通滤波器、跨阻放大器、信号采样电路和时刻鉴别电路，其中，所述带通滤波器与所述跨阻放大器电连接，所述跨阻放大器还分别与所述信号采样电路、所述时刻鉴别电路电连接；所述带通滤波器，用于按照设定频率对接收到的回波电流信号进行滤波，得到滤波电流信号，将所述滤波电流信号传输给所述跨阻放大器；其中，所述回波电流信号为激光雷达系统中的光电转换器对接收到的待检测物体反射的激光信号进行转换生成的；所述跨阻放大器，用于将接收到的所述滤波电流信号转换为回波电压信号，将所述回波电压信号分别传输给所述信号采样电路和所述时刻鉴别电路；所述信号采样电路，用于对接收到的所述回波电压信号进行采样，得到灰度信息，并传输，所述灰度信息表征所述激光信号的强度；所述时刻鉴别电路，用于分别对接收到的所述回波电压信号进行延时处理和衰减处理，对延时后的回波电压信号和衰减后的回波电压信号进行比较，得到所述激光信号的接收时间，并传输所述接收时间。2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，还包括：电压放大器，所述电压放大器分别与所述跨阻放大器、所述信号采样电路、所述时刻鉴别电路电连接；所述电压放大器，用于按照设定放大倍数将接收到的回波电压信号的电压值进行放大，将放大后的回波电压信号传输给所述信号采样电路和所述时刻鉴别电路。3.如权利要求1所述的芯片，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，王豪，刘小康，
申请(专利权)人：北京佳光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11