基于制造技术

本发明专利技术涉及一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于TDC和ADC的激光雷达数据采集方法、系统及激光雷达


[0001]本专利技术涉及激光雷达
，涉及一种基于
TDC
和
ADC
的激光雷达数据采集方法
、
系统及激光雷达
。

技术介绍

[0002]激光雷达内部数据采集系统用于采集雷达输出的激光束经目标反射回来的回波信号，性能的好坏会直接影响激光雷达的分辨率和精度等重要参数，是激光雷达的关键部件之一
。
[0003]激光雷达的数据采集系统中的
TDC(Time
‑
to
‑
Digital Conversion,TDC)
数据采集方案，产生的数据量小且时间测量精度较高，但是
TDC
由于死区时间限制，当多个回波信号到达检测器时，
TDC
只能记录一个回波信号，而且
TDC
的输出只有“0”和“1”两种形式，无法记录信号的幅度和形状
。
并且
TDC
系统采集数据需配合复杂的标校及拟合算法才能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
TDC
和
ADC
的激光雷达数据采集方法，其特征在于，包括：步骤
S1、
对于在一个脉冲发射接收周期内，接收到的包括回波脉冲序列的回波信号分成两路分别进行比较器
+TDC
处理以及整形＋
ADC
处理；经由比较器
+TDC
处理，获得回波脉冲序列的第一类点信息；所述第一类点信息为回波脉冲沿上与比较门限相同幅值点的时刻信息；经由整形＋
ADC
处理，获得回波脉冲序列的第二类点信息；所述第二类点信息为
ADC
采样的回波脉冲轮廓点的时刻与幅值信息；步骤
S2、
比较第一类点和第二类点信息中的时刻与幅值关系，确定出回波脉冲序列中每个回波脉冲上包含的第一类点和第二类点；步骤
S3、
根据每个回波脉冲上包含的第一类和第二类点信息，计算等效非饱和脉冲的峰值对应时刻，作为脉冲序列中每个回波脉冲的时刻信息
。2.
根据权利要求1所述的基于
TDC
和
ADC
的激光雷达数据采集方法，其特征在于，所述步骤
S2
，包括：
S21、
将第一类点和第二类点按时刻先后顺序进行排序；
S22、
将所有的第二类点的幅值与比较门限的幅值进行比较，筛选出幅值高于比较门限幅值的第二类点；
S23、
判断排序中按照先第二类点，后第一类点，再第二类点排列的三个点的幅值是否按顺序递增或按顺序递减；如果递增，则将两个第二类点中间的第一类点作为前沿上的点进行筛选；如果递减，则将两个第二类点中间的第一类点作为后沿上的点进行筛选；
S24、
将步骤
S22
筛选出的第二类点与步骤
S23
中筛选出的第一类点进行时间排序；当在一个前沿上的第一类点和一个后沿上的第一类点之间只存在第二类点或不存在任意点，则将此两个第一类点划分为一个回波脉冲的前
、
后沿上的点；
S25、
对步骤
S22
筛选出的第二类点进行滤波，滤除掉幅值高于激光雷达脉冲饱和参考幅值的点后；对于时刻在一个回波脉冲的前
、
后沿上的点之间的第二类点，划分为本回波脉冲轮廓上的点
。3.
根据权利要求2所述的基于
TDC
和
ADC
的激光雷达数据采集方法，其特征在于，当所有的第二类点的幅值与比较门限的幅值进行比较，无高于比较门限幅值的第二类点时；则按时刻先后顺序进行第一类点和第二类点排序；在前一个第一类点和后一个第一类点之间不存在第二类点，则将此两个第一类点划分为一个回波脉冲的前
、
后沿上的点；并删除所有的第二类点，不作为脉冲轮廓上的点
。4.
根据权利要求2或3所述的基于
TDC
和
ADC
的激光雷达数据采集方法，其特征在于，将每个回波脉冲上包含的第一类点和第二类点的时刻与幅值信息分别代入到波形方程
F(t)
中，计算出每个回波脉冲的等效非饱和脉冲的峰值对应时刻；并且，在第一类点和第二类点信息的幅值比较关系中，当第二类点中无幅值超过比较门限幅值的点；则将第一类点中的前后沿时刻信息代入波形方程
F(t)
中，通过计算获得等效非饱和脉冲的峰值对应时刻
。5.
根据权利要求4所述的基于
TDC
和
ADC
的激光雷达数据采集方法，其特征在于，所述波形方程
F(t)
为激光雷达的专属方程，为在雷达标校过程中，通过不同反射率目
标在远近不同位置处的回波前后沿信息及比较门限以上采样点信息，做反复迭代修正最终获得经验方程；在经验方程中，将一个回波脉冲波形的前后沿时刻信息，以及波形轮廓点的时刻和幅值信息与回波脉冲波形的峰值时刻建立经验对应关系，输入前后沿时刻信息以及波形轮廓点得到回波脉冲波形的峰值时刻
。6.
一种实现权利要求1‑5任一项所述的基于
TDC
和
ADC
的激光雷达数据采集方法的基于

【专利技术属性】
技术研发人员：付晨，张强，陈浩，张小富，
申请(专利权)人：山东富锐光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：