【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光光电，具体涉及一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路。
技术介绍
1、脉冲式激光测距系统中，被测目标距离值精度与大气透过率、被测目标距离值远近、被测目标表面反射率、激光信号能量稳定性及电光转换效率等因素有关，影响回波脉冲信号的幅值和脉宽。当大气透过率高、被测目标距离值近、表面反射率高时，从被测目标慢反射回的光信号进入光电二极管进行光电转换、信号放大等处理，回波脉冲信号会出现幅值饱和、脉宽展宽等现象，影响被测目标距离值精度。
2、为了解决回波脉冲信号展宽的问题，常采用接收光电二极管灵敏度控制或回波信号阈值自动调节控制的方法。被测目标距离值近时，降低接收光电二极管雪崩高压值，改善回波脉冲信号幅值过饱和现象，但是存在雪崩高压值升、降压速度慢的问题，影响近距下的测试精度和测距频率。调节回波信号阈值的方法一定程度上减小了回波脉冲信号展宽的现象，但是不适用与高反、近距离测试目标环境。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，以解决现有技术中回波脉冲信号幅值过冲及脉宽展宽的问题。
2、根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，包括：
3、fpga主控电路模块、adc采样电路模块、增益控制电路模块和阈值控制及比较电路模块；
4、所述fpga主控电路模块驱动脉宽展宽激光测距系统的激光发射电路模块向被测目标发射激光，所述激光被分光镜分
5、所述第二激光射向被测目标，经被测目标反射后，被脉宽展宽激光测距系统的探测器接收电路模块识别并处理，生成第二数据，分别发送至adc采样电路模块和阈值控制及比较电路模块；
6、所述fpga主控电路模块控制adc采样电路模块采集所述第二数据中的回波信号电压峰值，根据所述回波信号电压峰值生成反馈控制信号；
7、所述增益控制电路模块用于根据所述反馈控制信号调节系统增益，使回波信号峰值电压控制在预设电压值范围内；
8、所述fpga主控电路模块根据所述回波信号电压峰值得出粗测距离值；
9、所述阈值控制及比较电路模块根据所述粗测距离值调整阈值电压，以使所述阈值电压适配测试距离；
10、所述阈值控制及比较电路模块还用于当接收到稳定后的回波信号之后，将回波信号电压与所述阈值电压进行比较，当所述回波信号电压大于所述阈值电压时，产生计时关门信号并发送至所述计时电路模块，以使所述计时电路模块完成一次距离测试的时间测量。
11、优选的，所述fpga主控电路模块包括：fpga控制芯片，所述fpga控制芯片的引脚d0、引脚d1、引脚d2、引脚d3、引脚d4、引脚d5、引脚d6、引脚d7、引脚d8、引脚d9、引脚d10、引脚d11、时钟引脚clkp、引脚od和引脚adclk_out与所述adc采样电路模块相连；
12、所述fpga控制芯片的引脚fpga_ctl1和引脚fpga_ctl2与所述增益控制电路模块相连；所述fpga控制芯片的引脚yz_u/d和引脚yz_cs与所述阈值控制及比较电路模块相连；所述fpga控制芯片的引脚en_start1、引脚en_stop1和引脚en_stop2与所述计时电路模块相连。
13、优选的，所述adc采样电路模块，包括模数转换芯片，所述模数转换芯片的引脚d0、引脚d1、引脚d2、引脚d3、引脚d4、引脚d5、引脚d6、引脚d7、引脚d8、引脚d9、引脚d10、引脚d11、时钟引脚clkp、引脚od和引脚adclk_out与所述fpga控制芯片相连；
14、所述模数转换芯片的引脚hb_in+和引脚hb_in-与所述探测器接收电路模块相连。
15、优选的，所述阈值控制及比较电路模块，包括芯片u13和芯片u11，所述芯片u13的第一引脚与3.3v电源端相连，还通过电容c59与所述芯片u13的第二引脚相连；所述芯片u13的第三引脚和第四引脚与所述fpga控制芯片相连；所述芯片u13的第六引脚通过电阻r46与3.3v电源端相连；所述芯片u13的第五引脚与所述芯片u11的第三引脚相连；
16、所述芯片u11的第一引脚与3.3v电源端相连；所述芯片u11的第二引脚通过电容c58与探测器接收电路模块相连；所述芯片u11的第七引脚通过电阻r47接地，还通过电阻r49与所述阈值控制及比较电路模块相连；所述芯片u11的第八引脚通过电阻r48与所述阈值控制及比较电路模块相连。
17、优选的，所述增益控制电路模块，包括：三极管q1、三极管q2和三极管q8，其中，
18、所述三极管q1的发射极接地；所述三极管q1的基极通过电阻r3与所述fpga控制芯片的引脚fpga_ctl2相连，所述三极管q1的集电极通过电阻r2与所述三极管q8的基极相连；
19、所述三极管q8的基极通过电阻r1与所述三极管q8的发射极相连；所述三极管q8的发射极通过电阻r5与所述三极管q8的集电极相连；所述三极管q8的集电极通过电阻r7与所述探测器接收电路模块相连，还通过电阻r7、并联的电容c2和c3接地；
20、所述三极管q2的发射极接地；所述三极管q2的基极通过电阻r4与所述fpga控制芯片的引脚fpga_ctl1相连；所述三极管q2的集电极通过电阻r6与所述三极管q8的集电极相连。
21、本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
22、可以理解的是，本专利技术提供的技术方案，包括fpga主控电路模块、adc采样电路模块、增益控制电路模块和阈值控制及比较电路模块，该信号处理电路能够根据距离值远近和回波信号峰值电压大小，可将系统增益和阈值进行多级分配，能更好的发挥该信号处理电路的优势，解决回波脉冲信号幅值过冲及展宽造成的激光测距精度误差大的问题。本专利技术示出的技术方案，能够很好地解决了回波脉冲信号幅值过冲及脉宽展宽问题，兼顾测距频率和被测目标反射率等条件的影响，提高了激光测距系统测距精度。
23、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
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1.一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，其特征在于，所述FPGA主控电路模块包括：FPGA控制芯片，所述FPGA控制芯片的引脚D0、引脚D1、引脚D2、引脚D3、引脚D4、引脚D5、引脚D6、引脚D7、引脚D8、引脚D9、引脚D10、引脚D11、时钟引脚CLKP、引脚OD和引脚ADCLK_OUT与所述ADC采样电路模块相连；
3.根据权利要求2所述的一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，其特征在于，所述ADC采样电路模块，包括模数转换芯片，所述模数转换芯片的引脚D0、引脚D1、引脚D2、引脚D3、引脚D4、引脚D5、引脚D6、引脚D7、引脚D8、引脚D9、引脚D10、引脚D11、时钟引脚CLKP、引脚OD和引脚ADCLK_OUT与所述FPGA控制芯片相连；
4.根据权利要求3所述的一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，其特征在于，所述阈值控制及比较电路模块，包括芯片U13和芯片U11，所述芯片U13的第一引脚与3.3V电源端相连，
5.根据权利要求4所述的一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，其特征在于，所述增益控制电路模块，包括：三极管Q1、三极管Q2和三极管Q8，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，其特征在于，所述fpga主控电路模块包括：fpga控制芯片，所述fpga控制芯片的引脚d0、引脚d1、引脚d2、引脚d3、引脚d4、引脚d5、引脚d6、引脚d7、引脚d8、引脚d9、引脚d10、引脚d11、时钟引脚clkp、引脚od和引脚adclk_out与所述adc采样电路模块相连；
3.根据权利要求2所述的一种适用于脉宽展宽激光测距系统的信号处理电路，其特征在于，所述adc采样电路模块，包括模数转换芯片，所述模数转换芯片的引脚d0、引脚d1、引脚d2、引脚d3、引脚d4、引脚d5、引脚d6、引脚d7、引脚d8、引脚d9、...
【专利技术属性】
技术研发人员：董涛，张国雷，裴淑曼，郭凯凯，王明义，
申请(专利权)人：洛阳顶扬光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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