对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法技术

本发明专利技术涉及一种对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法，将原始激光脉冲测距回波信号输入多路分级缩放电路，每路缩放电路设置对应缩放倍数，对每路激光脉冲测距回波缩放信号通过延时电路进行不同时间且固定的延迟，采用信号叠加电路，把已经在时间上错开的所有激光脉冲测距回波缩放信号都叠加到一路，叠加后的信号向后输出到AD电路；AD电路对叠加后的信号进行采样后，由信号强的一侧向信号弱的一侧进行遍历，选择最优信号，并计算当前最优信号的波序数，从而得到当前信号延时时间。通过本发明专利技术，能够把多路缩放后的信号通过延时技术在时间上错开，并把时间错开的信号叠加为一路，从而保证仅仅需要一路AD就能满足处理要求。足处理要求。足处理要求。

【技术实现步骤摘要】
对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法


[0001]本专利技术涉及电子信息
，更具体地说，涉及一种对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法。

技术介绍

[0002]脉冲式激光雷达通过向目标对象发射激光脉冲并检测目标物的返回激光脉冲回波信号，经过计算脉冲的飞行时间来测量目标对象的距离。高精度的脉冲激光雷达通常还要检测回波脉冲的波形信息，通过波形分析来进一步提升测距精度。良好的波形采集能力是高精度激光雷达的核心能力。
[0003]目标对象反射激光脉冲信号放大检测的宽动态范围适配一是激光雷达系统中的主要难题之一。短距离激光雷达，量程范围多在百米范围内；中远距离激光雷达，量程多在千米范围内；远距离激光雷达，其量程可达到数千米以上。对于非特定应用场合的激光雷达而言，其最近可探测距离通常要求小于0.5米；对于特定应用场合的激光而言，最近可探测距离可达厘米级别，如此宽的测距范围必定使雷达接收系统所获得的激光光强的动态范围很大；另外，由于场景中目标物体的反射率高低不同，分布距离不同，将导致激光回波光强的动态范围进一步变大。
[0004]单路放大结构的模拟电路在回波信号弱的时候无法满足信号放大倍数的要求，在信号强的时候又会容易饱和，并不适应这种宽动态信号的放大处理。目前通常采用多路缩放，对原始信号既可能缩小又可能放大，根据需要来定，模拟电路结构来解决信号宽动态范围适配的问题，如图1所示。该种电路每路都设定不同的逐级扩大的缩放倍数，确保最终至少有一路的结果能够满足后续处理的要求。该方案一般采用高灵敏度、低噪声的PD/APD探测器，并配套宽带宽、大缩放倍数和低噪声的放大器。这种电路的每路对应不同的缩放倍数，从而适应自然界不同反射率、不同距离的目标物体的激光脉冲回波信号的缩放处理。
[0005]如上这种处理方式，能够有效的解决激光脉冲回波信号的宽动态范围放大的问题。通常每路缩放的信号都需要一路AD转换为数字信号，然后通过数字电路来选择最优缩放回波信号用于后续处理。这意味着有多少路缩放就需要多少路的AD转换。高速AD器件较为贵重，每增加一路AD，就会增加设备的电路和器件成本。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于，能够把多路缩放后的信号通过延时技术在时间上错开，并把时间错开的信号叠加为一路，从而保证仅仅需要一路AD就能满足处理要求。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法，包括：
[0008]将原始激光脉冲测距回波信号输入多路分级缩放电路，每路缩放电路设置对应缩放倍数，多路缩放倍数总体覆盖设定的动态缩放范围，每路缩放电路缩放后得到独立的激光脉冲测距回波缩放信号；
[0009]对每路激光脉冲测距回波缩放信号通过延时电路进行不同时间且固定的延迟，以使所有激光脉冲测距回波缩放信号在时间上完全错开；
[0010]采用信号叠加电路，把已经在时间上错开的所有激光脉冲测距回波缩放信号都叠加到一路，叠加后的信号向后输出到AD电路；
[0011]AD电路对叠加后的信号进行采样后，由信号强的一侧向信号弱的一侧进行遍历，选择最优信号，并计算当前最优信号的波序数，从而得到当前信号延时时间。
[0012]其中，在对每路激光脉冲测距回波缩放信号通过延时电路进行不同时间且固定的延迟，以使所有激光脉冲测距回波缩放信号在时间上完全错开的步骤中，延时方式设定为：对全部激光脉冲测距回波缩放信号进行编号排序，并对其中第1路激光脉冲测距回波缩放信号不进行延时操作，对第2路到第n路激光脉冲测距回波缩放信号做不等长延时。
[0013]其中，延迟电路采用较长线缆、电路板布线或相关信号延时器件来实现，同时避免对信号质量造成干扰。
[0014]其中，设定的动态缩放范围根据测距范围和目标反射率来确定。
[0015]其中，在AD电路对叠加后的信号进行采样的步骤中，采样方式设定为按照信号强度从高到低开始进行选择。
[0016]区别于现有技术，本专利技术提供了一种对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法，将原始激光脉冲测距回波信号输入多路分级缩放电路，每路缩放电路设置对应缩放倍数，对每路激光脉冲测距回波缩放信号通过延时电路进行不同时间且固定的延迟，采用信号叠加电路，把已经在时间上错开的所有激光脉冲测距回波缩放信号都叠加到一路，叠加后的信号向后输出到AD电路；AD电路对叠加后的信号进行采样后，由信号强的一侧向信号弱的一侧进行遍历，选择最优信号，并计算当前最优信号的波序数，从而得到当前信号延时时间。通过本专利技术，能够把多路缩放后的信号通过延时技术在时间上错开，并把时间错开的信号叠加为一路，从而保证仅仅需要一路AD就能满足处理要求。
附图说明
[0017]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0018]图1是本专利技术提供的一种对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法的流程示意图。
[0019]图2是本专利技术提供的一种对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法的回波信号处理流程图。
具体实施方式
[0020]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0021]如图1所示，本专利技术提供了一种对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法，包括：
[0022]将原始激光脉冲测距回波信号输入多路分级缩放电路，每路缩放电路设置对应缩放倍数，多路缩放倍数总体覆盖设定的动态缩放范围，每路缩放电路缩放后得到独立的激光脉冲测距回波缩放信号；
[0023]对每路激光脉冲测距回波缩放信号通过延时电路进行不同时间且固定的延迟，以使所有激光脉冲测距回波缩放信号在时间上完全错开；
[0024]采用信号叠加电路，把已经在时间上错开的所有激光脉冲测距回波缩放信号都叠加到一路，叠加后的信号向后输出到AD电路；
[0025]AD电路对叠加后的信号进行采样后，由信号强的一侧向信号弱的一侧进行遍历，选择最优信号，并计算当前最优信号的波序数，从而得到当前信号延时时间。
[0026]其中，在对每路激光脉冲测距回波缩放信号通过延时电路进行不同时间且固定的延迟，以使所有激光脉冲测距回波缩放信号在时间上完全错开的步骤中，延时方式设定为：对全部激光脉冲测距回波缩放信号进行编号排序，并对其中第1路激光脉冲测距回波缩放信号不进行延时操作，对第2路到第n路激光脉冲测距回波缩放信号做不等长延时。
[0027]其中，延迟电路采用较长线缆、电路板布线或相关信号延时器件来实现，同时避免对信号质量造成干扰。
[0028]其中，设定的动态缩放范围根据测距范围和目标反射率来确定。
[0029]其中，在AD电路对叠加后的信号进行采样的步骤中，采样方式设定为按照信号强度从高到低开始进行选择。
[0030]如图2所示，本专利技术的实施过程如下：
[0031]1.采用P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法，其特征在于，包括：将原始激光脉冲测距回波信号输入多路分级缩放电路，每路缩放电路设置对应缩放倍数，多路缩放倍数总体覆盖设定的动态缩放范围，每路缩放电路缩放后得到独立的激光脉冲测距回波缩放信号；对每路激光脉冲测距回波缩放信号通过延时电路进行不同时间且固定的延迟，以使所有激光脉冲测距回波缩放信号在时间上完全错开；采用信号叠加电路，把已经在时间上错开的所有激光脉冲测距回波缩放信号都叠加到一路，叠加后的信号向后输出到AD电路；AD电路对叠加后的信号进行采样后，由信号强的一侧向信号弱的一侧进行遍历，选择最优信号，并计算当前最优信号的波序数，从而得到当前信号延时时间。2.根据权利要求1所述的对多路缩放后的激光脉冲测距回波信号无干扰叠加的方法，其特征在于，在对每路激光脉冲测距回波缩放信号通过延时电路进...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚立，刘守军，裴根，
申请(专利权)人：武汉徕得智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：