[发明专利]一种基于开关电容阵列采样的半导体激光测距机

权利要求书

1.一种基于开关电容阵列采样的半导体激光测距机，其特征在于，包括与主控模块相连的发射端和接收端；

所述发射端依次包括：LD驱动模块，LD模块，以及LD整形发射模块；

所述接收端依次包括：回波接收模块，APD放大模块，SCA采样积分模块，以及ADC模块；

所述SCA采样积分模块中包含确定数量N的采样单元，每个采样单元包括采样开关，输出开关和采样电容；

数字脉冲按顺序传播，使得各采样单元的采样开关依次闭合，采样开关闭合时，输入电流信号将对对应位置的采样电容充电。

2.根据权利要求1所述的基于开关电容阵列采样的半导体激光测距机，其特征在于，所述SCA采样积分模块中的采样单元的数量大于2Rf/c，其中R为目标距离，f为采样频率，c为真空中光速。

3.根据权利要求1所述的基于开关电容阵列采样的半导体激光测距机，其特征在于，输入信号采样时，采样开关的开、闭状态由一个延迟链控制，按照时间先后顺序，依次闭合、打开；所述延时链由2N个反向器构成，每个反向器可以将输入的数字信号延迟Δt/2，每两个电容开关间经过2个反向器，使到达相邻两级采样开关间的信号延时为Δt。

4.根据权利要求3所述的基于开关电容阵列采样的半导体激光测距机，其特征在于，当所述SCA采样积分模块接收到LD驱动模块的信号后，产生一个极短的数字脉冲，输入到所述延时链中。

5.根据权利要求4所述的基于开关电容阵列采样的半导体激光测距机，其特征在于，所述数字脉冲在所述延时链中按顺序传播，使得各采样单元的采样开关依次闭合，相邻采样单元采样开关闭合时间间隔为Δt，采样开关闭合时，输入电流信号将对对应位置的采样电容充电。

6.根据权利要求1所述的基于开关电容阵列采样的半导体激光测距机，其特征在于，采样次数的确定方法为：设计算单次信噪比为(S/N)_single＝a，距离处理处理所需的信噪比为(S/N)_object＝b，则所需的采样次数可取为N≥(b/a)²。