用于激光雷达的激光多普勒回波信号处理方法及其电路系统技术方案

技术编号:24705972 阅读:42 留言:0更新日期:2020-06-30 23:42
用于激光雷达的激光多普勒回波信号处理方法和电路系统。所述电路系统包括雪崩光电二极管,其中所述雪崩光电二极管将获取的激光多普勒回波信号转换成电流信号;可变增益跨阻放大器,其中所述可变增益跨阻放大器将转化为电流信号的激光多普勒回波信号转换为电压信号;和信号控制和处理模块,其中所述信号控制和处理模块分析电压信号样本,基于预标定的激光多普勒回波信号的光强信息与所述可变增益跨阻放大器的放大增益之间的对应关系,形成一增益调节指令,其中所述可变增益跨阻放大器根据所述增益调节指令,调整其增益值,以降低饱和现象发生的可能性。

【技术实现步骤摘要】
用于激光雷达的激光多普勒回波信号处理方法及其电路系统
本专利技术涉及激光测量,更详而言之地涉及一用于激光雷达的激光多普勒回波信号处理方法及其电路系统。
技术介绍
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统,通常由发射、接收、信号处理、控制和显示系统等组成。其工作原理为,激光器发出具有一定频率的激光,通过激光调制器和激光控制器的调制,经过光学发射系统扫描射向空间,在进过大气或者海洋中传输,辐射至目标表面。之后激光经过散射,散射部分光信号,通过接收光学系统,将回波光信号汇聚到探测电路,后经光电转换、放大、采集等信号处理,将目标信息显示到显示屏。现有的激光雷达中,探测电路大多数采用高灵敏度的APD(雪崩光电二极管,AvalanchePhotoDiode)探测器以达到更远的探测距离。然而为了更远的探测距离,激光器脉冲峰值功率相应地增加,反射回波脉冲平均功率也增加,这导致APD探测器在探测回波信号强时,输出信号饱和。前端探测电路的脉冲信号饱和导致探测脉冲信号脉宽展宽拉长,持续的饱和延时甚至可达1us。这样会使近处目标反射的测距信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光雷达的激光多普勒回波信号处理方法,其特征在于,包括:/n通过雪崩光电二极管对获取的激光多普勒回波信号进行处理,以将激光多普勒回波信号转化为电流信号;/n通过可变增益跨阻放大器将转化为电流信号的激光多普勒回波信号转换为电压信号,其中,所述可变增益跨阻放大器包括所述跨阻放大器和用于调节所述跨阻放大器的增益值的增益调节器;/n对转化为电流信号的激光多普勒回波信号进行采样;/n对采样的激光多普勒回波信号进行处理,以基于预标定的激光多普勒回波信号的光强信息与所述可变增益跨阻放大器的放大增益之间的对应关系,生成一增益调节指令;/n响应于所述增益调节指令,通过所述增益调节器调整所述可变增益跨...

【技术特征摘要】
1.一种用于激光雷达的激光多普勒回波信号处理方法,其特征在于,包括:
通过雪崩光电二极管对获取的激光多普勒回波信号进行处理,以将激光多普勒回波信号转化为电流信号;
通过可变增益跨阻放大器将转化为电流信号的激光多普勒回波信号转换为电压信号,其中,所述可变增益跨阻放大器包括所述跨阻放大器和用于调节所述跨阻放大器的增益值的增益调节器;
对转化为电流信号的激光多普勒回波信号进行采样;
对采样的激光多普勒回波信号进行处理,以基于预标定的激光多普勒回波信号的光强信息与所述可变增益跨阻放大器的放大增益之间的对应关系,生成一增益调节指令;
响应于所述增益调节指令,通过所述增益调节器调整所述可变增益跨阻放大器的增益值;以及
将调整增益后的所述可变增益跨阻放大器输出的脉冲信号与一预设电平比较,生成激光多普勒回波信号处理结果。


2.根据权利要求1所述的激光多普勒回波信号处理方法,其中,在预标定的激光多普勒回波信号的光强信息与所述可变增益跨阻放大器的放大增益之间的对应关系中所述激光多普勒回波信号的光强信息与所述可变增益跨阻放大器的放大增益之间成反比关系。


3.根据权利要求2所述的激光多普勒回波信号处理方法,其中,对转化为电流信号的激光多普勒回波信号进行采样,包括:
通过高速模数转化器对转化为电流信号的激光多普勒回波信号进行采样,其中,所述高速模数转化器能够保证至少有一个采样点在激光多普勒回波信号的回波脉冲峰值的最大值上。


4.根据权利要求2或3所述的激光多普勒回波信号处理方法,其中,所述增益调节器包括多通道开关逻辑控制模块,以及,与通道数量对应且与所述多通道开关逻辑控制模块以可通电的方式相连的多个具有不同阻值的电阻,其中,响应于所述增益调节指令,通过所述增益调节器调整所述可变增益跨阻放大器的增益值,包括:
响应于所述增益调节指令,所述多通道开关逻辑控制模块切换与所述跨阻放大器导通的所述电阻,以调整所述跨阻放大器的增益值。


5.根据权利要求1-4任一所述的激光多普勒回波信号处理方法,其中多通道开关逻辑控制模块被实施为多通道单刀单掷开关ADG1611。


6.根据权利要求1-4任一所述激光多普勒回波信号处理方法,其中,所述跨阻放大器被实施为LTC6268或LTC6269。


7.如权利要求3所述激光多普勒回波信号处理方法,其中,所述高速模数转换器被实施为AD9430。


8.一种用于处理激光雷达的激光多普勒回波信号的电路...

【专利技术属性】
技术研发人员:李大猛宋云峰陈华钧
申请(专利权)人:余姚舜宇智能光学技术有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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