一种脉冲信号处理电路及激光雷达制造技术

本发明专利技术公开了一种脉冲信号处理电路及激光雷达。其中，脉冲信号处理电路，包括光电转换模块和信号处理模块，光电转换模块用于将目标反射的脉冲激光信号转换为脉冲电信号，信号处理模块包括脉冲压缩器和与脉冲压缩器电连接的距离解算单元，脉冲压缩器用于将脉冲电信号转换为脉冲宽度小于脉冲电信号的第七脉冲信号，从而将脉冲电信号进行脉冲压缩处理，距离解算单元用于根据所述第七脉冲信号计算得到所述目标的距离。本发明专利技术提供的脉冲信号处理电路及激光雷达，通过将宽脉冲信号压缩为窄脉冲信号，提高了距离测量精度的同时，降低了电路处理脉冲信号的带宽，从而降低了电路设计难度和电路成本。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲信号处理电路及激光雷达
本专利技术实施例涉及信号处理
，尤其涉及一种脉冲信号处理电路及激光雷达。
技术介绍
激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物，其具有极高的角分辨率、距离分辨率和速度分辨率，且具有测速范围广、能够获得目标的多种图像、抗干扰能力强、体积和重量小等优点。现有的激光雷达为提高距离测量精度，发射信号多以窄脉冲信号为主，对电路设计带宽和电路器件规格水平要求较高，增大设计难度，采用的电路器件的成本也较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种脉冲信号处理电路及激光雷达，提高距离测量精度的同时，降低电路处理脉冲信号的带宽，并降低电路设计难度和电路成本。第一方面，本专利技术实施例提供了一种脉冲信号处理电路，包括：光电转换模块和与所述光电转换模块电连接的信号处理模块；所述光电转换模块用于将目标反射的脉冲激光信号转换为脉冲电信号；所述信号处理模块包括脉冲压缩器和与所述脉冲压缩器电连接的距离解算单元；所述脉冲压缩器与所述光电转换模块电连接，所述脉冲压缩器用于将所述脉冲电信号转换为第七脉冲信号，其中，所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述脉冲电信号的脉冲宽度；所述距离解算单元用于根据所述第七脉冲信号计算得到所述目标的距离。可选的，所述脉冲压缩器包括单/双端转换单元、第一脉冲压缩子模块、第二脉冲压缩子模块和第三脉冲压缩子模块；所述单/双端转换单元与所述光电转换模块电连接，所述第一脉冲压缩子模块分别与所述单/双端转换单元和所述第三脉冲压缩子模块电连接，所述第二脉冲压缩子模块分别与单/双端转换单元和所述第三脉冲压缩子模块电连接；所述单/双端转换单元用于将脉冲电信号转换为第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的幅度相等；所述第一脉冲压缩子模块用于将所述第一脉冲信号转换为第三脉冲信号，所述第三脉冲信号的脉冲宽度小于所述第一脉冲信号的脉冲宽度；所述第二脉冲压缩子模块用于将所述第二脉冲信号转换为第四脉冲信号，所述第四脉冲信号的脉冲宽度小于所述第二脉冲信号的脉冲宽度；所述第三脉冲压缩子模块用于将所述第三脉冲信号和所述第四脉冲信号转换为第七脉冲信号，所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述第三脉冲信号的脉冲宽度，且所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述第四脉冲信号的脉冲宽度。可选的，所述第一脉冲压缩子模块包括第一功率分配单元、第一信号处理单元和第一脉冲压缩单元；所述第一信号处理单元分别与所述第一功率分配单元和所述第一脉冲压缩单元电连接；所述第一功率分配单元用于将所述第一脉冲信号转换为第一子脉冲信号和第二子脉冲信号，所述第一子脉冲信号和所述第二子脉冲信号的幅度相等，且所述第一子脉冲信号和所述第二子脉冲信号的极性相同；所述第一信号处理单元用于将所述第一子脉冲信号和所述第二子脉冲信号转换为第五子脉冲信号和第六子脉冲信号，所述第五子脉冲信号的幅度大于所述第六子脉冲信号的幅度，且所述第五子脉冲信号的起始时刻与所述第六子脉冲信号的起始时刻相差第一时间，其中，所述第一时间大于0，所述第一时间小于所述第五子脉冲信号的脉冲宽度，且第一时间小于所述第六子脉冲信号的脉冲宽度；所述第一脉冲压缩单元用于将所述第五子脉冲信号和所述第六子脉冲信号转换为第三脉冲信号，所述第三脉冲信号的脉冲宽度等于第一时间；所述第二脉冲压缩子模块包括第二功率分配单元、第二信号处理单元和第二脉冲压缩单元；所述第二信号处理单元分别与所述第二功率分配单元和所述第二脉冲压缩单元电连接；所述第二功率分配单元用于将所述第二脉冲信号转换为第三子脉冲信号和第四子脉冲信号，所述第三子脉冲信号和所述第四子脉冲信号的幅度相等，且所述第三子脉冲信号和所述第四子脉冲信号的极性相同；所述第二信号处理单元用于将所述第三子脉冲信号和所述第四子脉冲信号转换为第七子脉冲信号和第八子脉冲信号，所述第七子脉冲信号的幅度大于所述第八子脉冲信号的幅度，且所述第七子脉冲信号的起始时刻与所述第八子脉冲信号的起始时刻相差第二时间，其中，所述第二时间大于0，所述第二时间小于所述第七子脉冲信号的脉冲宽度，且所述第二时间小于所述第八子脉冲信号的脉冲宽度；所述第二脉冲压缩单元用于将所述第七子脉冲信号和所述第八子脉冲信号转换为第四脉冲信号，所述第四脉冲信号的脉冲宽度等于第二时间。可选的，所述第三脉冲压缩子模块包括第三信号处理单元和信号处理与控制中心，所述第三信号处理单元与所述信号处理与控制中心电连接；所述第三信号处理单元用于将所述第三脉冲信号和所述第四脉冲信号转换为第五脉冲信号和第六脉冲信号，所述第五脉冲信号的起始时刻和所述第六脉冲信号的起始时刻相差第三时间，其中，所述第三时间大于0，所述第三时间小于所述第五脉冲信号的脉冲宽度，且所述第三时间小于所述第六脉冲信号的脉冲宽度；所述信号处理与控制中心用于将所述第五脉冲信号和所述第六脉冲信号转换为第七脉冲信号，所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述第五脉冲信号的脉冲宽度，且所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述第六脉冲信号的脉冲宽度。可选的，所述单/双端转换单元包括射频变压器。可选的，所述第一功率分配单元包括第一子单元和第一功率分配器，所述第一功率分配器与所述第一子单元电连接，所述第一子单元包括第一运算放大器或者第一缓冲器；所述第二功率分配单元包括第二子单元和第二功率分配器，所述第二功率分配器与所述第二子单元电连接，所述第二子单元包括第二运算放大器或者第二缓冲器。可选的，所述第一信号处理单元包括第三运算放大器和第四运算放大器；所述第三运算放大器的输入端作为所述第一子脉冲信号输入端，所述第三运算放大器的输出端作为第五子脉冲信号输出端；所述第四运算放大器的输入端作为所述第二子脉冲信号输入端，所述第四运算放大器的输出端作为所述第六子脉冲信号输出端；第二信号处理单元包括第五运算放大器和第六运算放大器；所述第五运算放大器的输入端作为所述第三子脉冲信号输入端，所述第五运算放大器的输出端作为第七子脉冲信号输出端；所述第六运算放大器的输入端作为所述第四子脉冲信号输入端，所述第六运算放大器的输出端作为所述第八子脉冲信号输出端。可选的，所述第一脉冲压缩单元包括第一比较器；所述第二脉冲压缩单元包括第二比较器。可选的，所述第三信号处理单元包括可编程延迟芯片。可选的，所述信号处理与控制中心包括现场可编程门阵列主控芯片。可选的，所述第一时间为t1，所述第二时间为t2，其中，0.1ns≤t1≤10ns，0.1ns≤t2≤10ns。可选的，所述第五子脉冲信号的幅度为a1，所述第六子脉冲信号的幅度为a2，所述第七子脉冲信号的幅度为a3，所述第八子脉冲信号的幅度为a4，其中，0.21≤(a1-a2)/a2≤1，0.21≤(a3-a4)/a4≤1。可选的，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的极性相同，或者，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的极性相反；所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲信号处理电路，其特征在于，包括：/n光电转换模块和与所述光电转换模块电连接的信号处理模块；/n所述光电转换模块用于将目标反射的脉冲激光信号转换为脉冲电信号；/n所述信号处理模块包括脉冲压缩器和与所述脉冲压缩器电连接的距离解算单元；/n所述脉冲压缩器与所述光电转换模块电连接，所述脉冲压缩器用于将所述脉冲电信号转换为第七脉冲信号，其中，所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述脉冲电信号的脉冲宽度；/n所述距离解算单元用于根据所述第七脉冲信号计算得到所述目标的距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉冲信号处理电路，其特征在于，包括：
光电转换模块和与所述光电转换模块电连接的信号处理模块；
所述光电转换模块用于将目标反射的脉冲激光信号转换为脉冲电信号；
所述信号处理模块包括脉冲压缩器和与所述脉冲压缩器电连接的距离解算单元；
所述脉冲压缩器与所述光电转换模块电连接，所述脉冲压缩器用于将所述脉冲电信号转换为第七脉冲信号，其中，所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述脉冲电信号的脉冲宽度；
所述距离解算单元用于根据所述第七脉冲信号计算得到所述目标的距离。


2.根据权利要求1所述的脉冲信号处理电路，其特征在于，所述脉冲压缩器包括单/双端转换单元、第一脉冲压缩子模块、第二脉冲压缩子模块和第三脉冲压缩子模块；
所述单/双端转换单元与所述光电转换模块电连接，所述第一脉冲压缩子模块分别与所述单/双端转换单元和所述第三脉冲压缩子模块电连接，所述第二脉冲压缩子模块分别与单/双端转换单元和所述第三脉冲压缩子模块电连接；
所述单/双端转换单元用于将脉冲电信号转换为第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的幅度相等；
所述第一脉冲压缩子模块用于将所述第一脉冲信号转换为第三脉冲信号，所述第三脉冲信号的脉冲宽度小于所述第一脉冲信号的脉冲宽度；
所述第二脉冲压缩子模块用于将所述第二脉冲信号转换为第四脉冲信号，所述第四脉冲信号的脉冲宽度小于所述第二脉冲信号的脉冲宽度；
所述第三脉冲压缩子模块用于将所述第三脉冲信号和所述第四脉冲信号转换为第七脉冲信号，所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述第三脉冲信号的脉冲宽度，且所述第七脉冲信号的脉冲宽度小于所述第四脉冲信号的脉冲宽度。


3.根据权利要求2所述的脉冲信号处理电路，其特征在于，
所述第一脉冲压缩子模块包括第一功率分配单元、第一信号处理单元和第一脉冲压缩单元；所述第一信号处理单元分别与所述第一功率分配单元和所述第一脉冲压缩单元电连接；
所述第一功率分配单元用于将所述第一脉冲信号转换为第一子脉冲信号和第二子脉冲信号，所述第一子脉冲信号和所述第二子脉冲信号的幅度相等，且所述第一子脉冲信号和所述第二子脉冲信号的极性相同；
所述第一信号处理单元用于将所述第一子脉冲信号和所述第二子脉冲信号转换为第五子脉冲信号和第六子脉冲信号，所述第五子脉冲信号的幅度大于所述第六子脉冲信号的幅度，且所述第五子脉冲信号的起始时刻与所述第六子脉冲信号的起始时刻相差第一时间，其中，所述第一时间大于0，所述第一时间小于所述第五子脉冲信号的脉冲宽度，且第一时间小于所述第六子脉冲信号的脉冲宽度；
所述第一脉冲压缩单元用于将所述第五子脉冲信号和所述第六子脉冲信号转换为第三脉冲信号，所述第三脉冲信号的脉冲宽度等于第一时间；
所述第二脉冲压缩子模块包括第二功率分配单元、第二信号处理单元和第二脉冲压缩单元；所述第二信号处理单元分别与所述第二功率分配单元和所述第二脉冲压缩单元电连接；
所述第二功率分配单元用于将所述第二脉冲信号转换为第三子脉冲信号和第四子脉冲信号，所述第三子脉冲信号和所述第四子脉冲信号的幅度相等，且所述第三子脉冲信号和所述第四子脉冲信号的极性相同；
所述第二信号处理单元用于将所述第三子脉冲信号和所述第四子脉冲信号转换为第七子脉冲信号和第八子脉冲信号，所述第七子脉冲信号的幅度大于所述第八子脉冲信号的幅度，且所述第七子脉冲信号的起始时刻与所述第八子脉冲信号的起始时刻相差第二时间，其中，所述第二时间大于0，所述第二时间小于所述第七子脉冲信号的脉冲宽度，且所述第二时间小于所述第八子脉冲信号的脉冲宽度；
所述第二脉冲压缩单元用于将所述第七子脉冲信号和所述第八子脉冲信号转换为第四脉冲信号，所述第四脉冲信号的脉冲宽度等于第二时间。


4.根据权利要求2所述的脉冲信号处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正，陈思宏，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44