[发明专利]一种针对阵列APD的回波采集系统及其方法

权利要求书

1.一种针对阵列APD的回波采集方法，所采用的针对阵列APD的回波采集系统，包括模拟放大模块、数字处理模块和上位机；所述模拟放大模块至少包括一个8×8阵列的跨阻放大器板卡和ADC，所述8×8阵列的跨阻放大器板卡包括跨阻放大器阵列和多路选择器；所述跨阻放大器阵列由相互独立的64个跨阻放大器构成，所述多路选择器为64选1多路选择器，包括9个八选一开关，其中，8个八选一开关并行工作作为第一级选通器，1个八选一开关作为第二级选通器；所述64个跨阻放大器与所述多路选择器的64个输入端一一相连；所述多路选择器的输出与所述ADC的输入相连；所述数字处理模块包括FPGA和USB接口；所述ADC的输出连接至所述FPGA，所述FPGA的输出通过所述USB接口传输至所述上位机；

其特征在于，所述FPGA内部包括有多路选择器控制模块，并包括以下步骤：

激光器产生的多路并行的激光回波经一阵列APD探测器接收后输出多路并行的光电流信号，所述跨阻放大器阵列将所述多路并行的光电流信号转化为电压信号，所述多路选择器对跨阻放大器阵列的输出的电压信号进行选择性读出，每个时钟周期只输出一元探测器的电压信号，通过多个时钟周期连续输出，最终将阵列APD探测器所有像元点的电压信号输出至所述ADC；

所述FPGA接收所述ADC输出的数字信号和激光器产生的同步电信号，所述同步电信号是指激光器每一次发射激光脉冲时的电信号指示，所述同步电信号与激光回波时刻的时间间隔是A，根据所述时间间隔A设定所述FPGA数据长度T和数据长度L，T+L＝A；所述FPGA内部的多路选择器控制模块输出所述跨阻放大器阵列选通地址，每接收一次同步电信号，选通地址跳变一次，所述跨阻放大器板卡输出阵列APD探测器中的一路电压信号，直到所述阵列APD探测器中的每一像元信号全部输出；

当同步电信号到来时，所述FPGA开始接收ADC输出的波形数据，并将数据长度为T的数据舍弃，将接下来的数据长度为L的数据截取并通过USB上传至上位机，同时输出此时的跨阻放大器阵列选通地址作为波形数据的地址编号；经过数个激光发射周期后，直到阵列APD探测器每一像元点的激光回波数据全部上传至上位机，所述激光回波数据包括波形数据和波形数据的地址编号；

所述上位机对接收到的激光回波数据进行存储、查看以及数据分析，包括：

将波形数据及波形数据的地址编号存储在计算机硬盘中，波形数据的地址编号与波形数据一一对应，波形数据的地址编号作为激光回波数据的识别地址；

所述上位机显示与波形数据对应的波形图，查看过程中，通过输入波形数据的地址编号显示对应的波形数据；

所述上位机对阵列APD探测器所有像元输出的波形数据进行处理后至少得到的波形特征参数包括有波形数据的峰值、脉冲宽度、上升时间、下降时间和信噪比。

2.根据权利要求1所述针对阵列APD的回波采集方法，其特征在于，将获得的波形特征参数作为对整个阵列APD探测器的均匀性评价的基础。