CN108919282A - 一种激光雷达信号时刻鉴别*** - Google Patents

一种激光雷达信号时刻鉴别*** Download PDF

Info

Publication number
CN108919282A
CN108919282A CN201810475156.3A CN201810475156A CN108919282A CN 108919282 A CN108919282 A CN 108919282A CN 201810475156 A CN201810475156 A CN 201810475156A CN 108919282 A CN108919282 A CN 108919282A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
time
pulse
amplitude
constant fraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201810475156.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李小路
徐立军
罗沛
谢鑫浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201810475156.3A priority Critical patent/CN108919282A/zh
Publication of CN108919282A publication Critical patent/CN108919282A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/523—Details of pulse systems
    • G01S7/526—Receivers
    • G01S7/529—Gain of receiver varied automatically during pulse-recurrence period

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及激光雷达测距技术领域，公开了一种激光雷达信号时刻鉴别***，其包括：信号接收放大***、自动增益控制***、恒比定时鉴别***和时间测量***。信号接收放大***将激光雷达***接收的接收光信号转换为电信号并放大，自动增益控制***根据增益量程方式，将输入电信号的幅值控制在恒比定时***的最佳输入范围内，恒比定时鉴别***对激光雷达发射与接收的脉冲信号时刻点进行鉴别，时间测量***测量激光雷达***的发射脉冲信号与接收脉冲信号之间的时间差。与其他激光雷达时刻鉴别***相比，本发明提出的***基于自动增益控制技术和恒比定时鉴别技术，能够同时减小行走误差和时间抖动误差，有效提高了脉冲时刻点的鉴别精度。

Description

一种激光雷达信号时刻鉴别***
技术领域
本发明涉及激光雷达三维测绘技术领域，尤其是一种以电路设计为主的激光雷达的信号时刻鉴别系 统。
背景技术
激光雷达技术是一种主动式遥感技术手段，可用于探测空间目标，获取被测目标的高程信息，记录物 体表面散射的强度数据以及图像轮廓信息，从而为反演出地表参数提供了可能。在激光雷达三维测绘技术 领域，激光雷达测距是探测空间目标信息的核心技术。与其他测距方法相比，脉冲激光测量法将被测目标 距离换算为发射脉冲与接收脉冲之间的飞行时间，简单快捷，测量范围大并且功耗小。但是对于近程动态 范围内的目标，脉冲激光测量法的测距精度关键在于脉冲信号时刻点的鉴别，其鉴别精度直接影响测距性 能，因此如何减小行走误差和时间抖动误差提高信号时刻鉴别的精度是一直以来的热点。
根据现有研究成果，典型的信号时刻鉴别方法主要有三种：第一种是前沿时刻鉴别法，又称固定阈值 时刻鉴别法，采用高速比较器将输入脉冲信号与设定的参考电压相比较，在输入脉冲信号大于参考电压的 瞬间产生触发信号，记录接收脉冲的时刻，采用该方法接收脉冲的幅值变化会产生不可忽略的测距行走误 差，影响测距精度；第二种是高通容阻时刻鉴别法，又称过零时刻鉴别法，利用高通滤波器将单极性的脉 冲信号转化为双极性信号，即把钟形脉冲信号的峰值点转化为类正弦信号的零点，后利用过零比较器来记 录激光接收脉冲的时刻点，过零时刻鉴别技术对输入信号的幅度变化不敏感，可解决脉冲幅值变化所引起 的测量行走误差，但是过零时刻鉴别法受脉冲峰值点附近的斜率影响，而且脉宽的大小也会带来测量的误 差；第三种是恒比定时鉴别法，将输入信号分为两路，其中一路进行衰减，另外一路进行延时，采用高速 比较器对两路信号进行比较，并将两路信号恰好相等的时刻作为接收脉冲的时刻，该方法结合前沿预鉴别， 可以滤除噪声引起的误触发，且对脉冲幅值不敏感，能够产生比较理想的触发信号，减小由于脉冲幅值或 者上升时间的变化而引起的行走误差。本发明就属于一种恒比定时鉴别法。
根据现有专利局提供的专利查阅，提高恒比定时鉴别***精度的方法有：第一种，脉冲信号通过抽样 保持电路输入到恒比定时鉴别***，分别进入电阻分压构成的衰减器和RC网络构成的延时器，并通过比 较器，得到脉冲的时间信息，设计可调偏置电压部分，较小由于比较器正端输入电压需大于负端输入电压 一定值才会翻转所引入的幅值相关误差，上述专利包括在中国专利CN102073051A中公开的“激光多脉冲 扩时测距装置”。第二种，输入脉冲信号通过缓冲器进入恒比定时鉴别***，恒比定时鉴别***由延时器、 低通滤波器和第一比较器构成，使用低通滤波器取代传统恒比定时鉴别器中的衰减器，对信号进行衰减、 降噪、展宽和延迟，采用多级LC或RLC网络组成延时器，该方法降低了衰减信号的噪声等效带宽，提高 了恒比定时的稳定性和可靠性，上述专利包括在中国专利CN102904551A中公开的“一种恒比定时鉴别电 路”。但上述方法都将输入脉冲做简单的峰值保持或简单放大，输入恒比定时鉴别***，不能够减小当输 入脉冲幅值的动态变化范围大时，产生的时间抖动误差，和比较器过载产生的额外行走误差。
为了能够同时减小脉冲幅值引起的行走误差和时间抖动误差，本发明对上述信号时刻鉴别方法进行改 进，提出一种激光雷达信号时刻鉴别***。本发明与上述专利的主要区别在于：一种激光雷达信号时刻鉴 别***中，提出自动增益控制技术将输出脉冲幅值控制在恒比定时鉴别***的最佳输入范围内，减小脉冲 幅值变化引起的时间抖动误差，利用恒比定时鉴别技术的定时点与脉冲幅值无关的特性减小行走误差，并 结合前沿鉴别技术降低噪声可能引起的时刻误判。本发明在激光雷达测量技术领域具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明公开一种激光雷达信号时刻鉴别***，其特征在于，包括信号接收放大***，自动增益控制系 统，恒比定时鉴别***和时间测量***，由于所述恒比定时鉴别***中定时点与脉冲信号幅值无关的特性， 可以实现脉冲信号高准确度的信号时刻鉴别，减小测距***中的行走误差，利用所述自动增益控制***为 所述恒比定时鉴别***提供最佳输入脉冲幅值，减小测距***中的时间抖动误差和额外行走误差，主要包 括以下设计；
所述信号接收放大***，作为前端放大单元，将接收到的激光雷达***回波脉冲信号的光电流信号放 大，主要由跨阻放大部分和运算放大部分组成，跨阻放大部分将所述光电流信号放大并转换成电压信号， 运算放大部分将所述电压信号放大，输入到自动增益控制***；
所述自动增益控制***，包括四个单元：峰值保持单元、幅值检测单元、逻辑控制单元、可控放大单 元；所述自动增益控制***将脉冲信号分成两路：其中一路通过峰值保持单元、幅值检测单元、逻辑控制 单元，实现增益量程的选择，并将所述增益量程传递给可控放大单元；另一路直接通过可控放大单元，依 据所述增益量程实现放大；所述峰值保持单元，实现信号峰值探测并增大峰值保持时间，保证幅值检测单 元能实现峰值采集；所述幅值检测单元，主要利用模数转换芯片(Analog-to-Digital Converter，ADC) 实现，采集到脉冲信号的峰值，并将其量化为数字信号传递给逻辑控制单元；所述逻辑控制单元，实现与 其他单元的控制，根据所述模数转换芯片检测到的信号峰值，进行所述增益量程选择，并输出给可控放大 单元；所述可控放大单元，包括可编程增益放大部分和运算放大部分，可编程增益放大部分接收到所述增 益信号，对脉冲信号进行不同增益的放大，再通过运算放大部分，将脉冲信号幅值控制在所述恒比定时鉴 别***最佳输入范围内；
所述恒比定时鉴别***，主要由前沿时刻鉴别单元、恒比定时鉴别单元和逻辑门单元组成；首先所述 自动增益控制***输出的脉冲信号分为两路，一路脉冲信号与设置的参考电压一起输入到所述前沿时刻鉴 别单元，所述前沿时刻鉴别单元由高速比较单元构成；而另一路脉冲信号连接到由信号衰减***、信号延 时***和高速比较单元构成的恒比定时鉴别单元，当延时信号的幅值等于衰减信号幅值时即是脉冲信号的 定时点，所述恒比定时鉴别单元获取脉冲信号的定时点与输入脉冲的幅值无关；最后将所述两路鉴别单元的输出信号输入所述逻辑门单元，所述逻辑门单元输出信号上升沿所对应的时间即为所鉴别出的脉冲信号 时刻点；
所述时间测量***，采用时间数字转换法实现高精度时间间隔测量，激光雷达***光路部分的发射脉 冲作为触发信号进入所述时间测量***作为开始信号，而激光雷达***光路部分的接收脉冲信号经过所述 信号接收放大***、自动增益控制***、恒比定时鉴别***后进入所述时间测量***作为停止信号，利用 数字化延时线技术，当所述开始信号进入所述时间测量***后，沿着延时线传播，计算所述开始信号和停 止信号之间经历延时单元的个数，由此计算所述发射脉冲和所述接收脉冲的时间差，并将该时间差储存到 所述逻辑控制单元中，为激光雷达***提供距离解算的高精度时间差信息。
所述高精度恒比定时鉴别***需要确定最佳输入脉冲幅值范围，所述恒比定时鉴别***通过实验，获 得不同输入脉冲幅值情况下脉冲时刻点的标准差，将所述标准差作为所述恒比定时鉴别***最佳输入幅值 范围的评价指标。
为了使恒比定时鉴别***输入的脉冲幅值控制在最佳范围内，将输入到所述自动控制增益***脉冲信 号的幅值划分为多个量程，每个量程对应相应的增益(可以为负增益)，实现放大微弱脉冲信号，衰减超 量程脉冲信号；由于所设置的增益有限，当所述可编程增益放大部分不能将原脉冲信号的幅值控制在所述 恒比定时鉴别***的最佳输入范围内时，则调整所述运算放大部分的放大倍数以满足需求。
所述信号时刻鉴别***，包括恒比定时鉴别单元和前沿鉴别单元，输入所述信号时刻鉴别***的信号 包括参考电压信号和输入脉冲信号；所述参考电压信号通过适当设置可消除噪声引起的时刻点误判；所述 输入脉冲信号分三路进入所述信号时刻鉴别***，其中两路进入所述恒比定时鉴别单元，一路进入所述前 沿鉴别单元中；在所述恒比定时鉴别单元中，所述两路输入脉冲信号一路通过信号衰减***由原信号Vi变 为衰减信号Va(t)，一路通过信号延时***变为延时信号Va(t)，所述衰减信号Va(t)和延时信号Vd(t)通过高速比较单元进行比较，输出信号为V1，当Vd(t)小于Va(t)时输出信号V1为低电平，大于Va(t)时输出信号V1跳 变为高电平；所述前沿鉴别单元中采用另一高速比较单元将所述输入脉冲信号和所述参考电压信号相比 较，输出信号为V2，当所述输入脉冲信号小于所述参考电压信号时输出V2为低电平，当所述输入脉冲信号 大于所述参考电压信号时输出V2跳变为高电平；将所述恒比定时鉴别单元输出V1与所述前沿鉴别单元输出 V2作为所述逻辑门单元的输入,所述逻辑门单元输出信号上升沿所在的时间确定为高精度信号时刻鉴别系 统鉴别出的脉冲时刻点tT。
利用恒比定时鉴别***获取脉冲信号的定时点与输入脉冲的幅值无关，将输入脉冲信号Vi表示为
Vi＝Af(t) (1)
式中，A表示脉冲信号的幅值，f(t)为归一化的信号变化函数，故所述衰减信号Va(t)和所述延时信号Vd(t) 可以表示为
Va(t)＝kAf(t) (2)
Vd(t)＝Af(t-td) (3)
其中，k是指衰减系数，td是延时时间，则令延时信号与衰减信号相等可解算出定时点tT，即：
Af(tT-td)＝kAf(tT) (4)
例如，当归一化的信号变化函数f(t)为阶段抛物线函数时
Pw为输入脉冲的宽度，计算得延时信号与衰减信号相等时的时刻点tT为：
由式(4)和式(6)均可得到，所述延时信号与衰减信号相等的定时点tT与脉冲信号的幅值大小无关，即 所述恒比定时鉴别***对脉冲幅值不敏感，利用该方法可高精度鉴别脉冲时刻。
所述信号衰减***通过电阻分压原理设计，信号延时***采用延迟线电路，实现低通滤波***，在其 通带内信号只产生延迟几乎不衰减，且需合理设计所述信号延时***和所述信号衰减***，尽可能使定时 点发生在所述衰减信号的上升沿最陡峭处，即斜率最大的位置，由此，延时时间系数和衰减系数是关键参 数，应该满足：
td＝tr(1-k) (7)
其中，tr是指脉冲上升时间，td是延时时间，k为衰减系数。
利用所述逻辑控制单元作为***主控制单元，在所述***中主要功能为：一根据脉冲信号幅值大小调 整增益；二在所述时间测量***使用前，对其参数进行配置初始化，包括通道选择，脉冲个数设置以及初 始化等；三在接收所述发射与回波脉冲后，计算得到时间差，所述逻辑控制单元负责定时采集记录这个数 据。
所述一种激光雷达信号时刻鉴别***可通过校准与修正来减少误差提高测距精度，所述高精度信号时 刻鉴别***包括***误差：行走误差、固定延迟误差和时钟频率漂移误差等，和随机误差：时间抖动误差、 非线性误差、数字电路上升沿抖动误差等；所述自动控制增益***，控制脉冲幅值在恒比定时鉴别***最 佳输入范围内，减小时间抖动误差和额外行走误差；所述恒比定时鉴别***，利用定时点与脉冲信号幅值 无关的特性减小行走误差；所述时间测量***，每次测量的时候可以选择校准测量，从而在时间标定之后 对测量值进行校准，减小时钟频率漂移误差；而所述固定延时误差为一个定值，可测定后进行修正；所述 非线性误差，由所述时间测量***的测量时间间隔导致，可通过计算均方根进行修正；所述数字电路上升 沿抖动误差，可通过计算数字电路本身带来的抖动标准偏差进行修正。
附图说明
图1为一种激光雷达信号时刻鉴别***结构图
图2为自动增益控制***结构图
图3为恒比定时鉴别***结构图
图4为激光测距***电路实物图
图5为衰减信号和延时信号示波器采样图
图6为不同脉冲幅值、衰减系数和延时时间的测距精度统计图
图7为105m目标测距数据统计直方图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明设计了一种激光雷达信号时刻鉴别***，一实施例的具体***结构如图1所示。本实施例提供 的激光雷达信号时刻鉴别***包括：信号接收放大***、自动增益控制***、恒比定时鉴别***和时间测 量***
(1)信号接收放大***结构
本实施例所述信号接收放大***，由跨阻放大器和运算放大器组成，跨阻放大器将激光雷达***接收 脉冲信号的光电流信号放大并转换成电压信号，运算放大器将所述电压信号放大，并输入到自动增益控制 ***；
(2)自动增益控制***结构
本实施例所述的自动增益控制***如图2所示，包括四个单元：峰值保持单元、幅值检测单元、逻辑 控制单元、可控放大单元。所述峰值保持单元，采用跨导型峰值保持电路，主要包括宽带跨导放大器OPA615、 肖特基二极管和保持电容。OPA615，包含一个快速采样比较器(SOTA)、一个运算跨导放大器(OTA)和一 个并发开关电路，通过控制开关使能，迅速给保持电容充电，当脉冲的峰值大小，开关断开，由于跨导放 大器输入阻抗高，保持电容电压幅值基本不变，从而实现峰值保持。而肖特基二极管起到一个选通开关的 作用，为确保电路在探测到输出电压达到峰值电压之后立即断开二极管，减小反向电流泄露，本实施例选 择了BAT17这一款肖特基二极管。所述幅值检测单元，主要利用模数转换芯片(Analog-to-Digital Converter，ADC)实现，由于本实施例激光器重复频率为5KHz，选择采样率为3MHz，10bit的ADS7884芯 片，满足峰值采样要求。所述逻辑控制单元，依靠现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)实现，选择的是ALTERA公司开发的cyclone3系列的EP3C25Q240C8N。所述可控放大单元，选择可 编程增益放大器(Programmable Gain Amplifiers，PGA)主要由实现，选择的是增益范围-11.5-20dB的PGA870。
(3)恒比定时鉴别***结构
本实施例所述恒比定时鉴别***如图3所示，主要由前沿时刻鉴别单元、恒比定时鉴别单元和逻辑 门单元组成；所述前沿时刻鉴别单元由高速比较器1构成，所述恒比定时鉴别单元由信号衰减电路、信 号延时电路和高速比较器2构成，所述逻辑门单元由一个与门单元构成。所述两路鉴别单元的输出信号 输入所述与门单元，所述与门输出信号上升沿所对应的时间即为所鉴别出的接收脉冲信号时刻点。
(4)时间测量***结构
所述时间测量***，使用时间数字转换器(Time-to-Digital Converters,TDC)进行高精度的时间间隔 测量，时间数字转换器接收激光雷达***光路部分的触发信号作为开始信号，而激光雷达***光路部分 的接收脉冲信号经过第一级放大、自动增益控制***、信号时刻鉴别***之后进入时间数字转换器作为 停止信号，利用时间数字转换器内部的互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS)门延迟的数字化延时线技术，当开始信号进入时间数字转换器延时***之后，沿着延时线传播， 计算所述开始信号和停止信号之间经历延时单元的个数，由此计算所述发射脉冲和所述接收脉冲的时间 差，并将该时间差储存到所述现场可编程门阵列中，为激光雷达***提供距离解算的高精度时间差信息。
按照设计的整个激光测距***的电路图，制作PCB板，一种激光雷达信号时刻鉴别***电路实物如 图4所示。
(5)确定恒比定时鉴别***最佳输入幅值范围
所述高精度恒比定时鉴别***需要通过实验确定最佳输入脉冲幅值范围，将不同输入脉冲幅值情况 下测距的标准差作为评价指标。由于峰值检测电路的输出脉冲最高为2V，故本实施例设计四组实验，利 用信号发生器为恒比定时鉴别***提供幅值分别为1.1-1.3V，1.3-1.5V，1.5-1.7V，1.7-1.9V范围内的 输入脉冲，每组采集10万个测距数据，计算每组的测距标准差，其结果如表1所示。
表1恒比定时鉴别电路性能测试结果
输入脉冲幅值范围(V) 测距标准差(cm)
1.1-1.3 2.03
1.3-1.5 1.56
1.5-1.7 1.01
1.7-1.9 1.32
由表可知，本实施例恒比定时鉴别***根据前端光电探测器性能需求，最佳输入幅值范围为1.5V-1.7V，所述自动增益控制***需控制输出脉冲幅值，使其尽可能稳定在这个范围内，从而提高接收 脉冲时刻点的鉴别精度。
(6)自动增益控制***量程增益划分
本实施例选用的可编程增益放大器增益范围为-11.5dB-20dB，设定探测目标范围为10m-100m。对不 同距离接收脉冲幅值的量程划分，和每个量程对应增益的选择，主要依据激光雷达方程来确定。采用简 化目标模型，利用激光雷达方程，得到10m-100m范围内的接收脉冲峰值功率为：
其中,PT和Pr分别代表发射脉冲和接收脉冲的峰值功率(W)，ηo指***的光学传播因数，ρrefl指 被测目标的反射率，AR指散射体能量吸收面积(m2)，ΩTa是指目标的散射角，R表示目标到激光发 射器的距离(m)，表示双向的大气传播因数。将本实施例的具体参数代入所述公式(1)，可以得到 所述接收脉冲的峰值功率的范围为3.6×10-2W-9.0×10-6W，利用探测器将光脉冲信息转换为电脉冲信 息，其中电脉冲信息的幅值(AP)与光脉冲信息的峰值功率Pr之间的关系为：
AP＝RλPrRf (9)
式中，Rλ代表探测电路的响应率(A/W)，Rf为探测电路的反馈电阻(kΩ)。考虑本实施例激光 雷达***中，使用的光电探测器输出脉冲的最大幅值约为3V，可得所述光电探测器输出脉冲幅值变化范 围为0.05V-3V，而本实施例经实验确定所述恒比定时鉴别***输入脉冲幅值的最佳范围为1.5V-1.7V。 故本实施例将所述光电探测器的输出脉冲幅值分为7个量程，并且根据所述量程选择对应的增益，从而 控制所述自动增益控制***的输出脉冲信号在1.5V-1.7V内，如表2所示。
表2 PGA增益的选择
探测器的输出/V PGA的增益/dB
0.05-0.25 20
0.25-0.42 15.5
0.42-0.70 11
0.70-1.18 6.5
1.18-1.98 2
1.98-2.5 0
2.5-3 -2
(7)脉冲信号时刻点的确定
脉冲信号时刻点通过信号时刻鉴别***确定，所述信号时刻鉴别***包括恒比定时鉴别单元和前沿 鉴别单元，输入所述信号时刻鉴别***的信号包括参考电压信号V0和输入脉冲信号Vi；所述输入脉冲信 号Vi分三路进入所述信号时刻鉴别***，其中两路进入所述恒比定时鉴别单元实现输入脉冲信号定时点 的鉴别，一路进入所述前沿鉴别单元中。设A为输入脉冲信号的幅值，f(t)为归一化的信号变化函数，则 输入脉冲信号Vi可表示为：
Vi＝Af(t) (10)
在所述恒比定时鉴别单元中，所述两路输入脉冲信号一路通过信号衰减***由原信号Vi变为衰减信 号Va(t)，另一路通过信号延时***变为延时信号Va(t)，则所述衰减信号Va(t)和延时信号Vd(t)可以表示为：
Va(t)＝kAf(t) (11)
Vd(t)＝Af(t-td) (12)
式中，k为衰减系数，td为延时时间。所述衰减信号Va(t)和延时信号Vd(t)进入高速比较器进行比较， 输出信号为V1，当Vd(t)<Va(t)时输出信号V1为低电平，大于Vd(t)>Va(t)时输出信号V1为高电平。故输出 信号V1上升沿所对应的时间便是输入脉冲信号定时点tT，则令Vd(t)＝Va(t)可解算出定时点tT，即：
Af(tT-td)＝kAf(tT) (13)
例如，当归一化的信号变化函数f(t)为阶段抛物线函数时
Pw为输入脉冲的宽度，计算得所述恒比定时鉴别单元中延时信号与衰减信号相等时的定时点tT为：
在所述前沿鉴别单元中，采用另一高速比较器将所述输入脉冲信号Vi和所述参考电压信号V0相比较， 输出信号为V2，当Vi<V0时输出信号V2为低电平，当Vi>V0时输出信号V2为高电平，通过适当设置所述参 考电压信号可消除噪声引起的时刻点误判。将所述恒比定时鉴别单元输出V1与所述前沿鉴别单元输出V2作为所述逻辑门单元的输入,所述逻辑门单元输出信号上升沿所在的时间确定为高精度信号时刻鉴别系 统鉴别出的脉冲时刻点TT。
且由式(4)和式(6)均可得到，所述恒比定时鉴别单元所得的定时点tT与脉冲信号的幅值大小无关，即 所述恒比定时鉴别***对脉冲幅值不敏感，利用该方法可高精度鉴别脉冲时刻。
(8)最佳衰减系数和延时时间的选择
接收脉冲时刻点的获取主要依靠所述恒比定时鉴别单元部分，时刻精度主要由所述信号延时***和 信号衰减***决定。经验提出设计信号延时***和信号衰减***时，应尽可能使定时点发生在衰减信号 的上升沿最陡峭处，即斜率最大的位置，延时时间和衰减系数是关键参数，应满足：
td＝tr(1-k) (16)
其中，tr为输入脉冲上升时间，td为延时时间，k为衰减系数，且据经验衰减系数在0.2-0.5范围较 为合适。下面本实施例对衰减系数和延时时间的选择讨论如下:
a)衰减系数和延时时间的确定实验
本实施例讨论衰减系数k和延时时间td导致的测距精度的影响，需要将这两者对测距精度的影响归结 到定时点位置的变化。利用示波器在衰减系数为0.4的条件下，将衰减信号和延时信号记录下来，如图5 所示。黄色曲线代表延时信号Vd(t)，浅蓝色曲线代表衰减信号Va(t)。在图5中，可以看出所述衰减信号Va(t) 和延时信号Vd(t)相交得到定时点的变化规律大体上可以分为四类。当定时点发生衰减信号的前沿，但是定 时点的脉冲幅值小于所述前沿鉴别器的参考电压，如图5(a-b)，测距***得不到准确的测距结果。当定 时点的脉冲幅值大致等于参考电压时，噪声对测距精度影响比较大，测距精度较差。当定时点发生于衰减 脉冲的前沿，并且定时点的脉冲幅值大于所述前沿鉴别器的参考电压时，如图5(d-f)，测距精度较高。当 定时点发生在衰减脉冲的后沿时，测距结果是不正确的。
将不同脉冲幅值情况下，不同衰减系数和延时时间导致的测距精度统计图记录在图6中。其中，每个 衰减系数中三个柱形图(从左到右)分别代表脉冲幅值为0.4V，0.8V，1.2V的测距精度。横、纵坐标分别 表示衰减系数和延时时间。不同颜色的Block表示不同分类的测距精度，Block 1表示定时点小于前沿鉴别 器的参考电压，测距结果存在错误；Block 2表示定时点和前沿鉴别器的参考电压接近，测距精度较差；Block 3表示定时点发生在衰减脉冲的前沿，测距精度较高；Block 4表示定时点发生在衰减脉冲的后沿，不符合恒比定时鉴别器的原理，测距结果错误。也就是说，促使测距结果位于Block3(红色区域)中就能够得到 最好的测距性能。
由图6可知：第一，衰减系数k的选取范围是0.2-0.6，在这个范围内，能够调整延时时间使测距结果 位于Block 3中。当衰减系数小于0.2或者大于0.6时，无论延时时间为多少，都得不到比较准确的测距结 果。第二，最佳的衰减系数和延时时间须根据最小脉冲幅值的测距结果来选取，这是分析得到最佳的电路 参数的关键数据。因为在最低的脉冲幅值得到的测距结果中，Block 3的范围都适用于其他脉冲幅值的测距 结果。因此，我们在设计接收脉冲探测电路之后，可以利用***的最低探测接收脉冲幅值来选取衰减系数 和延时时间。
b)测距实验
在检测所述自动增益控制***和恒比定时鉴别***的性能之后，设计激光测距实验检测整个激光测距 ***的测距性能。其中，发射脉冲和接收脉冲通过两个PIN光电探测器进行采集，然后将采集到的信号连 接到所述激光雷达控制与测距的电路板上，分别作为start和stop信号。通过激光雷达***进行10-105m 目标的静态距离测量，每5m测量一组数据，每组测量80000个数据。其中，105m的测量数据的统计直 方图如图7所示。
在实验中，利用激光测距仪进行距离标定(型号：BH-AD41，精度为0.1mm)，分别得到每个距离下的 距离参考值。表3列出每10m的测距数据的精度，由此得到研制的激光雷达测距***的性能。
由静态测距的实验结果可以得到以下结论：
(1)通过自动增益控制技术，可以实现：目标距离在10-100m动态范围内，接收脉冲的幅度变化稳定 在1.5-1.7V，减小了幅度剧烈抖动引起的行走误差。
(2)自动增益控制技术与恒比定时鉴别技术的结合使用很大程度上提高了激光雷达***的测距精度， 尤其是在目标距离为35-75m范围内，测距精度相对稳定，不随目标距离变化而剧烈变化。
(3)所设计的激光雷达测距***的测量范围可以达到110m，测距精度稳定在1-2.6cm之间。
表3静态测距的结果
目标距离/m 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
标准差/cm 2.30 1.96 1.05 1.54 1.57 1.60 1.66 1.91 2.28 2.54
以上所述，仅为本发明具体实施方法的基本方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技 术领域的人员在本发明公开的技术范围内，可想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因 此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。所有落入权利要求的等同的含义和范围内的变化 都将包括在权利要求的范围之内。

Claims (8)

1.一种激光雷达信号时刻鉴别***，其特征在于，包括信号接收放大***，自动增益控制***，恒比定时鉴别***和时间测量***，由于所述恒比定时鉴别***所确定的定时点与脉冲信号幅值无关，可以实现脉冲信号的高准确度的信号时刻鉴别，减小测距***中的行走误差，利用所述自动增益控制***为所述恒比定时鉴别***提供最佳输入脉冲幅值，减小测距***中的时间抖动误差和额外行走误差，主要包括以下设计；
所述信号接收放大***，作为前端放大单元，将接收到的激光雷达***回波脉冲信号的光电流信号放大，主要由跨阻放大部分和运算放大部分组成，跨阻放大部分将所述光电流信号放大并转换成电压信号，运算放大部分将所述电压信号放大，输入到自动增益控制***；
所述自动增益控制***，包括四个单元：峰值保持单元、幅值检测单元、逻辑控制单元、可控放大单元；所述自动增益控制***将脉冲信号分成两路：其中一路通过峰值保持单元、幅值检测单元、逻辑控制单元，实现增益量程的选择，并将所述增益量程传递给可控放大单元；另一路直接通过可控放大单元，依据所述增益量程实现放大；所述峰值保持单元，实现信号峰值探测并增大峰值保持时间，保证幅值检测单元能实现峰值采集；所述幅值检测单元，主要利用模数转换芯片(Analog-to-Digital Converter，ADC)实现，采集到脉冲信号的峰值，并将其量化为数字信号传递给逻辑控制单元；所述逻辑控制单元，实现与其他单元的控制，根据所述模数转换芯片检测到的信号峰值，进行所述增益量程选择，并输出给可控放大单元；所述可控放大单元，包括可编程增益放大部分和运算放大部分，可编程增益放大部分接收到所述增益信号，对脉冲信号进行不同增益的放大，再通过运算放大部分，将脉冲信号幅值控制在所述恒比定时鉴别***最佳输入范围内；
所述恒比定时鉴别***，主要由前沿时刻鉴别单元、恒比定时鉴别单元和逻辑门单元组成；首先所述自动增益控制***输出的脉冲信号分为两路，一路脉冲信号与设置的参考电压一起输入到所述前沿时刻鉴别单元，所述前沿时刻鉴别单元由高速比较单元构成；而另一路脉冲信号连接到由信号衰减***、信号延时***和高速比较单元构成的恒比定时鉴别单元，当延时信号的幅值等于衰减信号幅值时即是脉冲信号的定时点，所述恒比定时鉴别单元获取脉冲信号的定时点与输入脉冲的幅值无关；最后将所述两路鉴别单元的输出信号输入所述逻辑门单元，所述逻辑门单元输出信号上升沿所对应的时间即为所鉴别出的脉冲信号时刻点；
所述时间测量***，采用时间数字转换法实现高精度时间间隔测量，激光雷达***光路部分的发射脉冲作为触发信号进入所述时间测量***作为开始信号，而激光雷达***光路部分的接收脉冲信号经过所述信号接收放大***、自动增益控制***、恒比定时鉴别***后进入所述时间测量***作为停止信号，利用数字化延时线技术，当所述开始信号进入所述时间测量***后，沿着延时线传播，计算所述开始信号和停止信号之间经历延时单元的个数，由此计算所述发射脉冲和所述接收脉冲的时间差，并将该时间差储存到所述逻辑控制单元中，为激光雷达***提供距离解算的高精度时间差信息。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，高精度恒比定时鉴别***需要确定最佳输入脉冲幅值范围，所述恒比定时鉴别***通过实验，获得不同输入脉冲幅值情况下脉冲时刻点的标准差，将所述标准差作为所述恒比定时鉴别***最佳输入幅值范围的评价指标。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，为了使恒比定时鉴别***输入的脉冲幅值控制在最佳范围内，将输入到所述自动控制增益***脉冲信号的幅值划分为多个量程，每个量程对应相应的增益(可以为负增益)，实现放大微弱脉冲信号，衰减超量程脉冲信号；由于所设置的增益有限，当所述可编程增益放大部分不能将原脉冲信号的幅值控制在所述恒比定时鉴别***的最佳输入范围内时，则调整所述运算放大部分的放大倍数以满足需求。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述信号时刻鉴别***，包括恒比定时鉴别单元和前沿鉴别单元，输入所述信号时刻鉴别***的信号包括参考电压信号和输入脉冲信号；所述参考电压信号通过适当设置可消除噪声引起的时刻点误判；所述输入脉冲信号分三路进入所述信号时刻鉴别***，其中两路进入所述恒比定时鉴别单元，一路进入所述前沿鉴别单元中；在所述恒比定时鉴别单元中，所述两路输入脉冲信号一路通过信号衰减***由原信号Vi变为衰减信号Va(t)，一路通过信号延时***变为延时信号Va(t)，所述衰减信号Va(t)和延时信号Vd(t)通过高速比较单元进行比较，输出信号为V1，当Vd(t)小于Va(t)时输出信号V1为低电平，大于Va(t)时输出信号V1跳变为高电平；所述前沿鉴别单元中采用另一高速比较单元将所述输入脉冲信号和所述参考电压信号相比较，输出信号为V2，当所述输入脉冲信号小于所述参考电压信号时输出V2为低电平，当所述输入脉冲信号大于所述参考电压信号时输出V2跳变为高电平；将所述恒比定时鉴别单元输出V1与所述前沿鉴别单元输出V2作为所述逻辑门单元的输入,所述逻辑门单元输出信号上升沿所在的时间确定为高精度信号时刻鉴别***鉴别出的脉冲时刻点tT。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，利用恒比定时鉴别***获取脉冲信号的定时点与输入脉冲的幅值无关，将输入脉冲信号Vi表示为
Vi＝Af(t) (1)
式中，A表示脉冲信号的幅值，f(t)为归一化的信号变化函数，故所述衰减信号Va(t)和所述延时信号Vd(t)可以表示为
Va(t)＝kAf(t) (2)
Vd(t)＝Af(t-td) (3)
其中，k是指衰减系数，td是延时时间，则令延时信号与衰减信号相等可解算出定时点tT，即：
Af(tT-td)＝kAf(tT) (4)
例如，当归一化的信号变化函数f(t)为阶段抛物线函数时
Pw为输入脉冲的宽度，计算得延时信号与衰减信号相等时的时刻点tT为：
由式(4)和式(6)均可得到，所述延时信号与衰减信号相等的定时点tT与脉冲信号的幅值大小无关，即所述恒比定时鉴别***对脉冲幅值不敏感，利用该方法可高精度鉴别脉冲时刻。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述信号衰减***通过电阻分压原理设计，信号延时***采用延迟线电路，实现低通滤波***，在其通带内信号只产生延迟几乎不衰减，且需合理设计所述信号延时***和所述信号衰减***，尽可能使定时点发生在所述衰减信号的上升沿最陡峭处，即斜率最大的位置，由此，延时时间系数和衰减系数是关键参数，应该满足：
td＝tr(1-k) (7)
其中，tr是指脉冲上升时间，td是延时时间，k为衰减系数。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，利用所述逻辑控制单元作为***主控制单元，在所述***中主要功能为：一根据脉冲信号幅值大小调整增益；二在所述时间测量***使用前，对其参数进行配置初始化，包括通道选择，脉冲个数设置以及初始化等；三在接收所述发射与回波脉冲后，计算得到时间差，所述逻辑控制单元负责定时采集记录这个数据。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述一种激光雷达信号时刻鉴别***可通过校准与修正来减少误差提高测距精度，所述高精度信号时刻鉴别***包括***误差：行走误差、固定延迟误差和时钟频率漂移误差等，和随机误差：时间抖动误差、非线性误差、数字电路上升沿抖动误差等；所述自动控制增益***，控制脉冲幅值在恒比定时鉴别***最佳输入范围内，减小时间抖动误差和额外行走误差；所述恒比定时鉴别***，利用定时点与脉冲信号幅值无关的特性减小行走误差；所述时间测量***，每次测量的时候可以选择校准测量，从而在时间标定之后对测量值进行校准，减小时钟频率漂移误差；而所述固定延时误差为一个定值，可测定后进行修正；所述非线性误差，由所述时间测量***的测量时间间隔导致，可通过计算均方根进行修正；所述数字电路上升沿抖动误差，可通过计算数字电路本身带来的抖动标准偏差进行修正。
CN201810475156.3A 2018-05-17 2018-05-17 一种激光雷达信号时刻鉴别*** Withdrawn CN108919282A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810475156.3A CN108919282A (zh) 2018-05-17 2018-05-17 一种激光雷达信号时刻鉴别***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810475156.3A CN108919282A (zh) 2018-05-17 2018-05-17 一种激光雷达信号时刻鉴别***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108919282A true CN108919282A (zh) 2018-11-30

Family

ID=64403806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810475156.3A Withdrawn CN108919282A (zh) 2018-05-17 2018-05-17 一种激光雷达信号时刻鉴别***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108919282A (zh)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110261864A (zh) * 2019-04-10 2019-09-20 北京航空航天大学 一种脉冲激光测距***回波信号处理装置和方法
CN110261071A (zh) * 2019-07-08 2019-09-20 北京工业大学 激光参数监测与矫正***和方法
CN110346755A (zh) * 2019-07-10 2019-10-18 四川中电昆辰科技有限公司 一种信号幅值检测装置及方法及其到达时间修正方法
CN110346756A (zh) * 2019-07-10 2019-10-18 四川中电昆辰科技有限公司 一种信号包络检测装置及方法及其到达时间修正方法
CN110376569A (zh) * 2019-07-25 2019-10-25 桂林理工大学 脉冲激光雷达的高阶放大-拟合时刻鉴别电路
CN110492871A (zh) * 2019-09-06 2019-11-22 电子科技大学 一种后沿定时的恒比定时电路
CN110850427A (zh) * 2019-11-26 2020-02-28 上海禾赛光电科技有限公司 可用于激光雷达的放大电路、激光雷达、控制方法
CN111404518A (zh) * 2020-02-25 2020-07-10 成都天奥测控技术有限公司 一种灵活可调的延时比较方法及***
WO2020164121A1 (zh) * 2019-02-15 2020-08-20 华为技术有限公司 一种雷达以及增益控制方法
CN111830523A (zh) * 2020-07-24 2020-10-27 中国电子科技集团公司第四十四研究所 一种光电探测器飞行时间校正***及方法
WO2020237764A1 (zh) * 2019-05-29 2020-12-03 南京芯视界微电子科技有限公司 激光雷达装置
CN112255618A (zh) * 2020-09-29 2021-01-22 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种像元级的时刻鉴别电路
CN112558095A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 广东博智林机器人有限公司 一种激光测距方法、装置及***
CN112612015A (zh) * 2020-12-08 2021-04-06 广东博智林机器人有限公司 一种激光雷达***
CN113311446A (zh) * 2021-05-25 2021-08-27 武汉大学 一种脉冲激光测距仪及测距方法
CN113495280A (zh) * 2020-04-07 2021-10-12 北京万集科技股份有限公司 激光雷达测距信息的获取方法、装置、电子设备及存储介质
CN113985387A (zh) * 2020-07-27 2022-01-28 西安电子科技大学 一种激光雷达前端接收电路及强度信息补偿方法
CN114859323A (zh) * 2022-07-07 2022-08-05 四川吉埃智能科技有限公司 一种脉冲测距中自动增益控制的信号处理方法及电路
CN118015841A (zh) * 2024-04-09 2024-05-10 烟台欣飞智能***有限公司 一种星链低轨卫星信号协同处理的城市交通管理***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102529807A (zh) * 2011-12-29 2012-07-04 扬州大学 基于脉冲激光测距的汽车防撞报警***
US20120261516A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Patrick Gilliland Ladar sensor for landing, docking and approach
CN102904551A (zh) * 2012-10-08 2013-01-30 中国人民解放军国防科学技术大学 一种恒比定时鉴别电路
CN105824028A (zh) * 2016-03-22 2016-08-03 深圳市威睿晶科电子有限公司 一种激光相位测距方法
CN106932783A (zh) * 2017-04-21 2017-07-07 深圳市迈测科技股份有限公司 一种大量程高速高精度激光测距***

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120261516A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Patrick Gilliland Ladar sensor for landing, docking and approach
CN102529807A (zh) * 2011-12-29 2012-07-04 扬州大学 基于脉冲激光测距的汽车防撞报警***
CN102904551A (zh) * 2012-10-08 2013-01-30 中国人民解放军国防科学技术大学 一种恒比定时鉴别电路
CN105824028A (zh) * 2016-03-22 2016-08-03 深圳市威睿晶科电子有限公司 一种激光相位测距方法
CN106932783A (zh) * 2017-04-21 2017-07-07 深圳市迈测科技股份有限公司 一种大量程高速高精度激光测距***

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONGMING WANG等: "LiDAR Ranging System Based on Automatic Gain Control and Timing Discriminators", 《2017 IEEE INTERNATIONAL INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT TECHNOLOGY CONFERENCE》 *
严培辉: "高精度脉冲激光测距关键技术研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士）信息科技辑》 *
胡春生: "脉冲半导体激光器高速三维成像激光雷达研究", 《中国博士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112534302B (zh) * 2019-02-15 2022-02-11 华为技术有限公司 一种雷达以及增益控制方法
CN112534302A (zh) * 2019-02-15 2021-03-19 华为技术有限公司 一种雷达以及增益控制方法
WO2020164121A1 (zh) * 2019-02-15 2020-08-20 华为技术有限公司 一种雷达以及增益控制方法
CN110261864A (zh) * 2019-04-10 2019-09-20 北京航空航天大学 一种脉冲激光测距***回波信号处理装置和方法
WO2020237764A1 (zh) * 2019-05-29 2020-12-03 南京芯视界微电子科技有限公司 激光雷达装置
CN110261071A (zh) * 2019-07-08 2019-09-20 北京工业大学 激光参数监测与矫正***和方法
CN110346755A (zh) * 2019-07-10 2019-10-18 四川中电昆辰科技有限公司 一种信号幅值检测装置及方法及其到达时间修正方法
CN110346755B (zh) * 2019-07-10 2023-06-27 四川中电昆辰科技有限公司 一种信号幅值检测装置及方法及其到达时间修正方法
CN110346756B (zh) * 2019-07-10 2023-06-06 四川中电昆辰科技有限公司 一种信号包络检测装置及方法及其到达时间修正方法
CN110346756A (zh) * 2019-07-10 2019-10-18 四川中电昆辰科技有限公司 一种信号包络检测装置及方法及其到达时间修正方法
CN110376569A (zh) * 2019-07-25 2019-10-25 桂林理工大学 脉冲激光雷达的高阶放大-拟合时刻鉴别电路
CN110492871A (zh) * 2019-09-06 2019-11-22 电子科技大学 一种后沿定时的恒比定时电路
CN110850427A (zh) * 2019-11-26 2020-02-28 上海禾赛光电科技有限公司 可用于激光雷达的放大电路、激光雷达、控制方法
CN111404518A (zh) * 2020-02-25 2020-07-10 成都天奥测控技术有限公司 一种灵活可调的延时比较方法及***
CN113495280B (zh) * 2020-04-07 2024-05-14 武汉万集光电技术有限公司 激光雷达测距信息的获取方法、装置、电子设备及存储介质
CN113495280A (zh) * 2020-04-07 2021-10-12 北京万集科技股份有限公司 激光雷达测距信息的获取方法、装置、电子设备及存储介质
CN111830523A (zh) * 2020-07-24 2020-10-27 中国电子科技集团公司第四十四研究所 一种光电探测器飞行时间校正***及方法
CN113985387A (zh) * 2020-07-27 2022-01-28 西安电子科技大学 一种激光雷达前端接收电路及强度信息补偿方法
CN112255618A (zh) * 2020-09-29 2021-01-22 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种像元级的时刻鉴别电路
CN112255618B (zh) * 2020-09-29 2024-01-05 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 一种像元级的时刻鉴别电路
CN112558095A (zh) * 2020-11-30 2021-03-26 广东博智林机器人有限公司 一种激光测距方法、装置及***
CN112612015A (zh) * 2020-12-08 2021-04-06 广东博智林机器人有限公司 一种激光雷达***
CN113311446A (zh) * 2021-05-25 2021-08-27 武汉大学 一种脉冲激光测距仪及测距方法
CN113311446B (zh) * 2021-05-25 2023-10-24 武汉大学 一种脉冲激光测距仪及测距方法
CN114859323A (zh) * 2022-07-07 2022-08-05 四川吉埃智能科技有限公司 一种脉冲测距中自动增益控制的信号处理方法及电路
CN118015841A (zh) * 2024-04-09 2024-05-10 烟台欣飞智能***有限公司 一种星链低轨卫星信号协同处理的城市交通管理***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108919282A (zh) 一种激光雷达信号时刻鉴别***
US10775507B2 (en) Adaptive transmission power control for a LIDAR
CN211554305U (zh) LiDAR读出电路
CN109085599B (zh) 具有spad阵列和距离走动补偿的距离测量装置
Cho et al. A high-sensitivity and low-walk error LADAR receiver for military application
Kurtti et al. A wide dynamic range CMOS laser radar receiver with a time-domain walk error compensation scheme
CN109324318B (zh) 用于对目标对象进行距离测量的测距仪
US8619239B2 (en) Accuracy of a laser rangefinder receiver
Kurtti et al. An integrated laser radar receiver channel utilizing a time-domain walk error compensation scheme
US10962628B1 (en) Spatial temporal weighting in a SPAD detector
Ngo et al. Wideband receiver for a three-dimensional ranging LADAR system
Palojarvi et al. A 250-MHz BiCMOS receiver channel with leading edge timing discriminator for a pulsed time-of-flight laser rangefinder
CN106019300A (zh) 一种激光测距装置及其激光测距方法
CN106054205A (zh) 一种激光测距装置及其激光测距方法
CN103499819A (zh) 一种目标视线角偏移量及距离的测量装置和方法
CN107861112A (zh) 一种全数字调节的激光测距***
CN107632298B (zh) 一种应用于脉冲式激光雷达***的高灵敏度接收电路
CN205992055U (zh) 一种激光测距装置
CN207601308U (zh) 一种激光测距装置
Kurtti et al. Laser radar receiver channel with timing detector based on front end unipolar-to-bipolar pulse shaping
CN210109328U (zh) 一种时刻鉴别电路及激光雷达装置
CN207586422U (zh) 一种全数字调节的激光测距***
Kurtti et al. An integrated receiver channel for a laser scanner
CN110850427B (zh) 可用于激光雷达的放大电路、激光雷达、控制方法
US11415682B1 (en) Lidar receiver system with ambient-light compensation and threshold adjustment

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20181130

WW01 Invention patent application withdrawn after publication