本发明专利技术公开一种激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法及装置。该方法包括：步骤S1：利用触发器来生成检测时钟信号，其中检测时钟信号和第一组粗计数值的相位相同；步骤S2：打开矫正模式，并通过第二多路复用器来将检测时钟信号选通；步骤S3：利用细计数器暨相位解码器对检测时钟信号进行取样，来获得检测时钟信的细计数值；并将检测时钟信号的当前细计数值输出到数字判断逻辑单元中与基准值进行比较，当不等时，选择下一相位的时钟信号进入下一级；步骤S4：重复步骤S3，直到检测时钟信号的当前细计数值与基准值相等，则矫正完成。成。成。
【技术实现步骤摘要】
激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法及装置
[0001]本专利技术涉及了激光雷达测距
，具体的是一种激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法及其矫正装置。
技术介绍
[0002]本部分的描述仅提供与本专利技术公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
[0003]在激光雷达测距系统中，为了获得皮秒级别的测距精度，通常使用多级环形振荡器（Multi-phase generator）来生成具有多个相位的时钟，一个时钟周期为一个粗计数值(如图1中的CTDC<N:0>)，将一个时钟周期再细分成多个等分，所得的计数值称之为细计数值(如图1中的FTDC<P:0>)。为了保持测距的单调性，当粗计数器的CTDC值增加一位时，细计数器的FTDC细计数值必须从最高位(2^(P+1)-1)跳转为最低位(0)，常会发生亚稳态(激光返回信号落在CTDC的跳变沿)，而导致测距错误。
[0004]粗计数器CTDC的源时钟是取自于FTDC多相时钟之一。由于多级环形振荡器的时钟到粗计数器CTDC产生计数值的过程中会经过许多延迟，所以第一组粗计数值CTDC0的相位与源时钟的相位关系未知，必须找到一种方法来确认粗计数器CTDC和细计数器FTDC的相位关系，才能实现准确计数。
[0005]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
[0006]为了克服现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供了一种时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法及其矫正装置。
[0007]本申请实施例公开了：一种应用于激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法，包括以下步骤：步骤S1：利用触发器来生成检测时钟信号，其中所述检测时钟信号和第一组粗计数值的相位相同或者确定相位关系；步骤S2：打开矫正模式，并通过第二多路复用器来将所述检测时钟信号选通；步骤S3：利用细计数器暨相位解码器对所述检测时钟信号进行取样，来获得所述检测时钟信的细计数值；并将所述检测时钟信号的当前细计数值输出到数字判断逻辑单元中与基准值进行比较，当所述检测时钟信号的所述当前细计数值与所述基准值不等时，提供第一选择信号给第一多路复用器来控制所述第一多路复用器选择下一个相位的时钟信号进入下一级；及步骤S4：重复步骤S3，直到所述检测时钟信号的所述当前细计数值与所述基准值相等，则矫正完成。
[0008]进一步地，当粗计数值和细计数值的相位关系是正确的，矫正状态位置为1，退出
矫正模式；若遍历全部相位都不能成功，则矫正状态位置为0，退出矫正模式。
[0009]进一步地，步骤S1是由触发器、反相器、计数器所完成。
[0010]进一步地，步骤S3是由时间数字转换器，细计数器暨相位解码器，数字判断逻辑模块，第一多路复用器所完成。
[0011]进一步地，细计数器暨相位解码器由SA触发器、独热编码转二进制译码器组成。
[0012]本申请实施例公开了：一种应用于激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正装置，包括：多级环形振荡器，用于生成具有多个相位的时钟信号；触发器，用于生成检测时钟信号；第一多路复用器，耦接于所述多级环形振荡器，用于根据第一选择信号来从所述时钟信号选择一个相位输出；数字判断逻辑模块，耦接于所述第一多路复用器，用于判断所述检测时钟信号的当前细计数值是否和基准值相同，当所述检测时钟信号的所述当前细计数值与所述基准值不等时，提供所述第一选择信号给所述第一多路复用器来控制所述第一多路复用器选择下一个相位的所述时钟信号进入下一级；第一计数器，耦接于所述第一多路复用器，用于生成第一组粗计数值；第二计数器，用于生成第二组粗计数值；第二多路复用器，用于根据第二选择信号来从激光信号选择一个输出；粗计数器，用于从所述第一组粗计数值和所述第二组粗计数值中正确选出一组最终粗计数值；细计数器暨相位解码器，用于将粗计数周期分为多个细计数周期,并将相位信号转化为计数值，来生成所述细计数值。
[0013]进一步地，矫正装置还包括：反相器，用于将所述第一组粗计数值进行反相以生成所述第二组粗计数值。
[0014]进一步地，所述激光信号是测距时由物体反射回来的，所述激光信号经过光电转换通过采样器得到两组粗计数时间值，当返回的所述激光信号落在第一字段时，则所述第二多路复用器选择所述第一组粗计数值输出；当返回的所述激光信号落在第二字段时，则所述第二多路复用器选择所述第二组粗计数值输出。
[0015]进一步地，所述时钟信号包括八个相位的时钟，其中所述第一字段与第一个相位的时钟的高电平时间重合，所述第二字段与所述第一个相位的时钟的低电平时间重合，所述第一字段和所述第二字段组成一个周期。
[0016]进一步地，所述检测时钟和所述第一组粗计数值的相位相同或者确定相位关系。
[0017]借由以上的技术方案，本专利技术的有益效果如下：本专利技术是一种自动选择最终粗计数值CTDC<N:0>的源时钟的矫正方法。通过本专利技术的矫正方法，生成一个与第一组粗计数值CTDC0<N:0>同相位的检测时钟信号CKD，他们的相位相同。将检测时钟信号CKD作为测距的返回激光信号使用，利用细计数器暨相位解码器170对检测时钟信号CKD进行采样，获得检测时钟信号CKD的细计数值FTDC<P:0>，同时获得了检测时钟信号CKD与细计数值FTDC<P:0>的多相时钟的相位关系，也就获得了第一组粗计数值CTDC0<N:0>和细计数值FTDC<P:0>的多相时钟的相位关系，由此我们可以通过改变最终粗计数值CTDC<N:0>的源时钟进行矫正，进而实现准确计数。如此一来，可避免亚稳态的发生，也就是说，避免因为激光信号CKD落在最终粗计数值CTDC<N:0>的跳变沿而导致测距错误。
[0018]为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0020]图1是本专利技术一实施例中的一种激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正装置的框架图。
[0021]图2是本专利技术一实施例中的一种激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法的时序图。
[0022]图3是本专利技术一实施例中的一种激光雷达的时间数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法，其特征在于，该矫正方法包括以下步骤：步骤S1：利用触发器来生成检测时钟信号，其中所述检测时钟信号和第一组粗计数值的相位相同或者确定相位关系；步骤S2：打开矫正模式，并通过第二多路复用器来将所述检测时钟信号选通；步骤S3：利用细计数器对所述检测时钟信号进行取样，来获得所述检测时钟信的细计数值；并将所述检测时钟信号的当前细计数值输出到数字判断逻辑单元中与基准值进行比较，当所述检测时钟信号的所述当前细计数值与所述基准值不等时，提供第一选择信号给第一多路复用器来控制所述第一多路复用器选择下一个相位的时钟信号进入下一级；及步骤S4：重复步骤S3，直到所述检测时钟信号的所述当前细计数值与所述基准值相等，则矫正完成。2.如权利要求1所述的激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法，其特征在于，当粗计数值和细计数值的相位关系是正确的，矫正状态位置为1，退出所述矫正模式；若遍历全部相位都不能成功，则矫正状态位置为0，退出所述矫正模式。3.如权利要求1所述的激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法，其特征在于，所述步骤S1是由触发器、反相器、计数器所完成。4.如权利要求1所述的激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法，其特征在于，所述步骤S3是由时间数字转换器、细计数器暨相位解码器、数字判断逻辑模块、第一多路复用器所完成。5.如权利要求4所述的激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正方法，其特征在于，所述细计数器暨相位解码器是由SA触发器、独热编码转二进制译码器组成。6.一种激光雷达的时间数字转换器避免亚稳态的矫正装置，其特征在于，包括：多级环形振荡器，用于生成具有多个相位的时钟信号；触发器，用于生成检测时钟信号；第一多路复用器，耦接于所述多级环形振荡器，用于根据第一选择信号来从所述时...
【专利技术属性】
技术研发人员：付阳阳，刘高，俞坤治，黄晓林，李成，陈志远，王锋，
申请(专利权)人：南京芯视界微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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