用于飞行时间测量的信号处理单元和方法技术

技术编号:24254961 阅读:33 留言:0更新日期:2020-05-23 01:28
指定了用于飞行时间测量的信号处理单元。该信号处理单元包括振荡模块、传输模块、检测模块、至少一个乘法器、模数转换器和处理模块。振荡模块适于提供m个参考相位;传输模块适于基于从m个参考相位中选择的相应选择相位来生成至少一组光脉冲;检测模块适于接收所述至少一组光脉冲的相应的一组反射,并基于所述一组反射来生成检测器信号;至少一个乘法器适于将所述检测器信号乘以相应的比较相位;模数转换器适于将至少一个乘法器的结果转换为数字信号;并且处理模块适于基于数字信号来确定相应的比较相位或相应的选择相位,并计算至少一组所生成的光脉冲与一组所接收的反射之间的近似相位差。另外,指定了用于飞行时间测量的对应方法。

Signal processing unit and method for flight time measurement

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于飞行时间测量的信号处理单元和方法
指定了用于飞行时间测量的信号处理单元和方法。
技术介绍
根据现有技术,可以使用三角测量、干涉测量、共焦色度、直接脉冲型飞行时间(ToF)或间接相位型频率调制ToF来测量到特定物体的距离。间接相位型频率调制ToF通常涉及四个参考相位分别乘以检测器信号。然后可以将距离D确定为其中,c表示光速,并且f表示调制频率。可以根据四个数字转换后的乘积a0…a3将相位确定为因此,需要四个乘法器和ADC通道来计算相位,这导致用于飞行时间测量的装置中的相对较大的数字区域和高功耗。
技术实现思路
因此,本专利技术的至少一个目的是指定一种用于飞行时间测量的装置和对应的方法,其允许较小的管芯尺寸并且有助于降低功耗。这些目的通过根据独立专利权利要求的信号处理单元和方法来实现。信号处理单元和方法的有利实施方式和发展在从属权利要求中指定,并且进一步从下面的描述和附图中显而易见。根据本专利技术的第一方面,指定了一种用于飞行时间测量的信号处理单元。根据参考第一方面的至少一个实施方式,信号处理单元包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于飞行时间测量的信号处理单元,包括:/n-振荡模块,适于提供m个参考相位;/n-传输模块,适于基于从所述m个参考相位中选择的相应选择相位来生成至少一组光脉冲;/n-检测模块,适于接收所述至少一组光脉冲的相应的一组反射,并基于所述一组反射来生成检测器信号;/n-至少一个乘法器,适于将所述检测器信号乘以相应的比较相位;/n-模数转换器,适于将所述至少一个乘法器的结果转换为数字信号;以及/n-处理模块,适于基于所述数字信号来确定所述相应的比较相位或相应的选择相位,并计算所生成的至少一组光脉冲与所接收的一组反射之间的近似相位差。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171006 US 15/727,3761.用于飞行时间测量的信号处理单元,包括:
-振荡模块,适于提供m个参考相位;
-传输模块,适于基于从所述m个参考相位中选择的相应选择相位来生成至少一组光脉冲;
-检测模块,适于接收所述至少一组光脉冲的相应的一组反射,并基于所述一组反射来生成检测器信号;
-至少一个乘法器,适于将所述检测器信号乘以相应的比较相位;
-模数转换器,适于将所述至少一个乘法器的结果转换为数字信号;以及
-处理模块,适于基于所述数字信号来确定所述相应的比较相位或相应的选择相位,并计算所生成的至少一组光脉冲与所接收的一组反射之间的近似相位差。


2.根据权利要求1所述的信号处理单元,其中,所述模数转换器是Δ-Σ转换器。


3.根据权利要求1所述的信号处理单元,其中,
-所述振荡模块与所述传输模块耦接以提供所述选择相位;
-所述振荡模块与所述乘法器耦接以提供所述比较相位;
-所述检测模块连接到所述乘法器以提供所述检测器信号;
-所述乘法器连接到所述模数转换器以提供要转换的结果;
-所述模数转换器连接到所述处理模块以提供所述数字信号;并日
-所述处理模块连接到所述振荡模块以提供用于选择所述比较相位或所述选择相位的控制信号。


4.根据权利要求1所述的信号处理单元,其中,所述振荡模块包括:时钟发生器,适于生成所述m个参考相位;以及相位选择器,适于从所述m个参考相位中选择两个相位;其中,所述处理模块适于基于所述数字信号来控制所述相位选择器,并且基于所述至少一个乘法器的结果在所述两个相位中选择所述比较相位或所述选择相位。


5.根据权利要求4所述的信号处理单元,其中,所述乘法器或所述传输模块包括连接到所述模数转换器以接收所述数字信号的开关,所述开关适于基于所述至少一个乘法器的结果在所述两个相位中选择所述比较相位或所述选择相位。


6.根据权利要求4所述的信号处理单元,其中,
-所述时钟发生器连接到所述相位选择器以提供所述m个参考相位;
-所述相位选择器连接到所述传输模块以提供所选择的两个相位;并且
-所述时钟发生器与所述乘法器耦接以提供所述比较相位。


7.根据权利要求4所述的信号处理单元,其中,
-所述时钟发生器连接到所述相位选择器以提供所述m个参考相位;
-所述相位选择器连接到所述乘法器以提供所选择的两个相位;并且
-所述时钟发生器与所述传输模块耦接以提供所述选择相位。


8.根据权利要求1所述的信号处理单元,包括:
-第一乘法器、第二乘法器、第三乘法器和第四乘法器,每个乘法器具有一个输出以及第一输入和第二输入,所述第一输入连接到所述检测模块以接收所述检测器信号,而所述第二输入连接到所述振荡模块以接收所述相应的比较相位;
-运算放大器,具有一个...

【专利技术属性】
技术研发人员:保罗·塔
申请(专利权)人:奥斯兰姆奥普托半导体股份有限两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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