一种面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器，包括：存储模块，用于存储激光雷达回波信号的时间分布直方图，其中，存储模块的地址对应光子飞行时间，存储模块的数据表示光子总计数；累加模块，用于读出已统计的某个时间间隔内的光子计数数据，将本周期内新到达的光子信号数量与某个时间间隔内的光子计数数据相加，得到新的光子总计数，并将新的光子总计数写回存储模块；地址生成模块，用于在时间数字转换器工作期间输出与时间分布直方图中的时间间隔对应的存储器地址值。地址值。地址值。

【技术实现步骤摘要】
一种面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器


[0001]本技术属于时间数字转换
，尤其涉及面向单光子激光雷达应用的基于现场可编程门阵列的高计数率时间数字转换器。

技术介绍

[0002]单光子激光雷达在环境监测、大气遥感、三维成像等领域具有广泛的应用前景。激光雷达的回波信号强度受大气耗散的指数衰减项影响，同时与探测距离的平方成反比，因此具有极大的动态范围。使用多通道单光子探测器既可以有效接收远场处微弱的回波信号，又可以增大接收系统的饱和计数率，避免近场处的信号失真。但多通道探测器产生的大量探测信号同时也给光子飞行时间信息的采集和传输带来了巨大的挑战。
[0003]单光子激光雷达从探测信号到达时间的统计直方图中提取有效信息，对单个探测信号的到达时间并不敏感。而通用的时间数字转换器(Time
‑
to
‑
digital Converter,TDC)需要输出每一个探测事件的时间信息，当信号的计数率较高时将产生海量的冗余数据，耗费较长的传输时间，降低激光雷达的工作效率，从而限制了激光雷达接收系统向更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器，基于现场可编程门阵列FPGA芯片实现，所述数字转换器包括：存储模块，用于存储激光雷达回波信号的时间分布直方图，其中，所述存储模块的地址对应光子飞行时间，所述存储模块的数据表示光子总计数；累加模块，用于读出已统计的某个时间间隔内的光子计数数据，将本周期内新到达的光子信号数量与所述某个时间间隔内的光子计数数据相加，得到新的光子总计数，并将所述新的光子总计数写回所述存储模块；地址生成模块，用于在所述时间数字转换器工作期间输出与所述时间分布直方图中的时间间隔对应的存储器地址值；其中，所述存储模块与所述累加模块和所述地址生成模块分别连接；其中，所述累加模块包含第一加法器、第二加法器和多个通道整形器；其中，所述地址生成模块包括分频器、计数器和计时器。2.根据权利要求1所述的面向单光子激光雷达应用的高计数率时间数字转换器，其中，所述存储模块使用现场可编程门阵列的片内存储器；其中，所述存储模块的每个地址中能够存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，吴杰，余超，刘乃乐，陈宇翱，潘建伟，
申请(专利权)人：合肥国家实验室，
类型：新型
国别省市：