一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机，所述激光雷达接收电路包括接收转换模块和电压输出模块，所述接收转换模块连接电压输出模块；所述接收转换模块接收反射的激光脉冲回波并转为窄脉冲电流；所述电压输出模块将窄脉冲电流转换为对应的输出电压并对数放大；所述接收转换模块检测没有激光脉冲回波时，根据输入的高压电源停止输出窄脉冲电流；所述电压输出模块对应停止生成输出电压。实现了窄脉冲电流至电压的转换，还通过对数放大扩大了测量动态范围，提高了测距分辨率，实现了窄脉冲放大功能。实现了窄脉冲放大功能。实现了窄脉冲放大功能。

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机


[0001]本技术涉及激光雷达
，尤其涉及一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机。

技术介绍

[0002]在激光雷达测距中，特别是高速的三维激光雷达中，需要解决激光接收电路输入信号具有大动态范围的问题，如何提高单点单次测量精度的问题，以及如何处理单次脉冲激光发射至不同反射目标、会返回多次回波信号的问题。尤其是在汽车自动驾驶、机器人定位与引导等领域使用激光雷达时，外界环境复杂且快速多变，接收到的回波激光信号的动态范围很宽(1:10000，或者更大)，单个方位的测量点在一个周期内只能进行一次测量，并且要求单次测量的精度高。而单次脉冲激光发射后，在脉冲激光传输过程中可能会经过多个目标的反射，从而在接收端出现多次回波信号。接收系统必须尽可能区分多次回波信号，才能获得丰富的空间目标信息。
[0003]现有的雷达测距常采用自动增益控制方案，通过采集测量信号的大小，在下次测量时根据上次信号的大小来改变增益、改变激光发射功率；但是由于无法有效预测下次反射信号大小，因此具有盲目性，分辨率较低，无法对随机单次测距脉冲起有效作用。还有方案是输出多组不同增益大小的信号，用多路ADC(模数转换)或TDC(Time
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to
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Digital Converter)采样，缺点是电路复杂，成本高。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本技术实施例提供了一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机，以解决现有雷达测距分辨率较低的问题。
[0005]本技术实施例提供一种激光雷达接收电路，其包括接收转换模块和电压输出模块，所述接收转换模块连接电压输出模块；
[0006]所述接收转换模块接收反射的激光脉冲回波并转为窄脉冲电流；所述电压输出模块将窄脉冲电流转换为对应的输出电压并对数放大；
[0007]所述接收转换模块检测没有激光脉冲回波时，根据输入的高压电源停止输出窄脉冲电流；所述电压输出模块对应停止生成输出电压。
[0008]可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述接收转换模块包括限流器、第一电容、第一晶体管和光电转换器；
[0009]所述限流器的一端输入高压电源，限流器的另一端连接第一电容的一端和光电转换器的负极；光电转换器的正极连接第一晶体管的集电极、第一晶体管的基极和电压输出模块；第一电容的另一端和第一晶体管的发射极均接地。
[0010]可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述第一晶体管为高速NPN晶体管。
[0011]可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述接收转换模块还包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接光电转换器的正极和晶体管的基极，第一电阻的另一端连接电压输出模
块。
[0012]可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述电压输出模块包括跨阻放大器、第二晶体管、反馈电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
[0013]所述跨阻放大器的反相输入端连接反馈电阻的一端、第二晶体管的集电极和第一电阻的另一端；跨阻放大器的同相输入端接地，跨阻放大器的电源端输入正电源，跨阻放大器的地端输入负电源；跨阻放大器的输出端连接反馈电阻的另一端和第二电阻的一端、并输出输出电压；第二电阻的另一端连接第三电阻的一端、第二晶体管的基极和第四电阻的一端；第三电阻的另一端接地，第二晶体管的集电极连接第四电阻的另一端并输入负电源。
[0014]可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述跨阻放大器为高速跨阻放大器，第二晶体管是高速PNP晶体管。
[0015]可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述电压输出模块还包括第二电容，所述第二电容的一端连接反馈电阻的一端和第二晶体管的发射极，第二电容的另一端连接第二晶体管的基极和第四电阻的一端。
[0016]可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述电压输出模块还包括第三电容，所述第三电容的一端连接第二晶体管的集电极和负电源端，第三电容的另一端接地。
[0017]本技术实施例第二方面提供了一种激光雷达接收机，包括高压电路和稳压电路，其中，还包括激光雷达接收电路；所述激光雷达接收电路连接高压电路和稳压电路；
[0018]所述高压电路输出高压电源给激光雷达接收电路；
[0019]所述稳压电路输出负电源和正电源给激光雷达接收电路供电；
[0020]所述激光雷达接收电路接收反射的激光脉冲回波，进行电流电压转换和对数放大，生成对应的输出电压；
[0021]所述激光雷达接收电路检测没有反射时，根据高压电源停止生成输出电压。
[0022]本技术实施例提供的技术方案中，所述激光雷达接收电路包括接收转换模块和电压输出模块，所述接收转换模块连接电压输出模块；所述接收转换模块接收反射的激光脉冲回波并转为窄脉冲电流；所述电压输出模块将窄脉冲电流转换为对应的输出电压并对数放大；所述接收转换模块检测没有激光脉冲回波时，根据输入的高压电源停止输出窄脉冲电流；所述电压输出模块对应停止生成输出电压。实现了窄脉冲电流至电压的转换，还通过对数放大扩大了测量动态范围，提高了测距分辨率，实现了窄脉冲放大功能。
附图说明
[0023]图1为本技术实施例中激光雷达接收机的结构示意图。
[0024]图2为本技术实施例中激光雷达接收电路的电路示意图。
[0025]图3为本技术实施例中窄脉冲电流与输出电压的关系曲线图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]请同时参阅图1和图2，本技术实施例提供的激光雷达接收机包括一主板，所述主板上设有激光雷达接收电路10、高压电路20和稳压电路30，所述激光雷达接收电路10连接高压电路20和稳压电路30；所述高压电路20输出高压电源HVCC给激光雷达接收电路10，稳压电路30输出负电源V
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和正电源 V+给激光雷达接收电路10供电；所述激光雷达接收电路10接收反射的激光脉冲回波，进行电流电压转换和对数放大，生成对应的输出电压；所述激光雷达接收电路10检测没有反射时，根据高压电源HVCC将输出电压置零(即停止生成输出电压)。
[0028]本实施例中，所述激光雷达接收电路10包括接收转换模块110和电压输出模块120，所述接收转换模块110连接电压输出模块120；所述接收转换模块110 接收反射的激光脉冲回波并转为窄脉冲电流，电压输出模块120将窄脉冲电流转换为对应的输出电压并对数放大。所述激光雷达接收电路基于TOF(Time offlight，飞行时间测距法)原理，实现了窄脉冲电流至电压的转换，还通过对数放大扩大了测量动态范围，提高了测距分辨率，实现了窄脉冲放大功能。所述接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达接收电路，其特征在于，包括接收转换模块和电压输出模块，所述接收转换模块连接电压输出模块；所述接收转换模块接收反射的激光脉冲回波并转为窄脉冲电流；所述电压输出模块将窄脉冲电流转换为对应的输出电压并对数放大；所述接收转换模块检测没有激光脉冲回波时，根据输入的高压电源停止输出窄脉冲电流；所述电压输出模块对应停止生成输出电压。2.根据权利要求1所述的激光雷达接收电路，其特征在于，所述接收转换模块包括限流器、第一电容、第一晶体管和光电转换器；所述限流器的一端输入高压电源，限流器的另一端连接第一电容的一端和光电转换器的负极；光电转换器的正极连接第一晶体管的集电极、第一晶体管的基极和电压输出模块；第一电容的另一端和第一晶体管的发射极均接地。3.根据权利要求2所述的激光雷达接收电路，其特征在于，所述第一晶体管为高速NPN晶体管。4.根据权利要求3所述的激光雷达接收电路，其特征在于，所述接收转换模块还包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接光电转换器的正极和晶体管的基极，第一电阻的另一端连接电压输出模块。5.根据权利要求2所述的激光雷达接收电路，其特征在于，所述电压输出模块包括跨阻放大器、第二晶体管、反馈电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述跨阻放大器的反相输入端连接反馈电阻的一端、第二晶体管的集电极和第一电阻的另一端；跨阻放大器的同相输入端接地，跨阻放大器的电源端输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王品，
申请(专利权)人：惠州越登智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：