[发明专利]激光雷达测距系统

说明书

本发明涉及一种激光雷达测距系统。该系统包括：可变增益放大器、转换器和控制器，可变增益放大器与转换器连接，转换器与控制器连接；其中，控制器用于根据转换器的输出信号，确定目标物体与光接收器之间的测距距离，并根据测距距离调整可变增益放大器的增益。控制器在近距离时调整可变增益放大器减小增益，远距离时调整可变增益放大器增大增益，增强了远距离检测时激光雷达检测到的光信号的幅度，提升了激光雷达检测信号的动态范围，进而提高了测距性能和测距能力。

技术领域

本发明涉及激光雷达领域，特别是涉及一种激光雷达测距系统。

背景技术

激光雷达是以发射激光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达以激光作为信号源，由激光器向地面的树木、道路、桥梁和建筑物等目标物体发射出脉冲激光，脉冲激光打到目标物体上，引起散射，一部分光波会发射到激光雷达的接收器上，根据目标物体反射回来的信号，可以获得目标物体的相关信息，如目标距离、方位、高度、速度和物体的形状等参数。

目前，利用激光雷达测距主要是通过测得激光在目标物体与激光雷达间的飞行时间，根据飞行时间和光速，得到测距距离，对于远距离的目标物体通过增大发射功率，提高检测到的光信号的强度。

但是，传统的测距方法，对近距离目标物体检测时，激光雷达检测到的光信号过大导致接收系统的信号幅度过于饱和，测距距离越远，激光雷达检测到的光信号越弱，甚至在测试距离超过一定距离时，检测到的激光信号会被接收系统本身底噪淹没，因此，难以准确地测到远距离的光信号，测距距离受限。

发明内容

基于此，有必要针对传统的测距方法存在难以准确地测到远距离的光信号，测距距离受限的问题，提供一种激光雷达测距系统。

一种激光雷达测距系统，包括：可变增益放大器、转换器和控制器，所述可变增益放大器与所述转换器连接，所述转换器与所述控制器连接；其中，

所述控制器用于根据所述转换器的输出信号，确定目标物体与所述光接收器之间的测距距离，并根据所述测距距离调整所述可变增益放大器的增益。

在其中一个实施例中，所述可变增益放大器为模拟控制可变增益放大器。

在其中一个实施例中，所述转换器包括模数转换器和数模转换器；

所述模数转换器的输入端与所述模拟控制可变增益放大器的输出端连接，所述模数转换器的输出端与所述控制器的输入端连接；

所述数模转换器的输入端与所述控制器的输出端连接，所述数模转换器的输出端与所述模拟控制可变增益放大器的控制端连接。

在其中一个实施例中，所述可变增益放大器为数字控制可变增益放大器。

在其中一个实施例中，所述转换器包括模数转换器；

所述模数转换器的输入端与所述数字控制可变增益放大器的输出端连接，所述模数转换器的输出端与所述控制器的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述控制器具体用于根据距离与增益值之间的映射关系，确定所述测距距离对应的目标增益值，并根据所述目标增益值调整所述可变增益放大器的增益；

其中，所述距离越大，则所述增益值越大；所述距离越小，则所述增益值越小。

在其中一个实施例中，所述映射关系为距离-增益曲线。

在其中一个实施例中，所述距离-增益曲线为线性补偿曲线或非线性补偿曲线。

在其中一个实施例中，所述光接收器包括光学镜头和透镜。

在其中一个实施例中，所述光电检测器为二极管、二极管阵列、硅光电倍增管和硅光电倍增管阵列中的任意一个。