[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。该系统包括光探测器、可变增益放大器、转换器、数字时间增益控制器和主控制器，光探测器与可变增益放大器连接，转换器分别与可变增益放大器和数字时间增益控制器连接，主控制器分别与光探测器、可变增益放大器和数字时间增益控制器连接；光探测器根据主控制器输出的偏压控制信号调整第一回波信号的增益，得到第二回波信号；可变增益放大器根据主控制器输出的增益值调整第二回波信号的增益，得到第三回波信号；数字时间增益控制器根据主控制器输出的增益系数调整第三回波信号的增益。该系统通过在接收链路上调整回波信号的增益，提升激光雷达测距系统的测距性能。

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

激光雷达测距因为具有对外界环境的强适应性，在自动驾驶、辅助驾驶和环境感知等领域取得了广泛的应用。但由于激光雷达的探测距离很大，并且感知的环境中不同物体间反射率的差异很大，使得激光雷达需要处理的信号的动态范围也很大。

传统的解决激光雷达处理的信号的动态范围过大的方法，主要是采用自动功率控制来解决，即在发射和接收之间形成闭环控制，每次的发射功率根据之前发射周期所接收到的回波能量来做相应调整，接收到的回波能量过高则降低下一周期激光雷达信号的发射功率，接收到的回波能量过低则提高下一周期激光雷达信号的发射功率。

但是，传统的解决激光雷达处理的信号的动态范围过大的方法，存在发射电路复杂度高、测距精度低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的解决方法存在发射电路复杂度高、测距精度低的问题，提供一种激光雷达测距系统。

一种激光雷达测距系统，包括：光探测器、可变增益放大器、转换器、数字时间增益控制器和主控制器，所述光探测器与所述可变增益放大器连接，所述转换器分别与所述可变增益放大器和所述数字时间增益控制器连接，所述主控制器分别与所述光探测器、所述可变增益放大器和所述数字时间增益控制器连接；其中，

所述光探测器用于根据所述主控制器输出的偏压控制信号调整第一回波信号的增益，得到第二回波信号；

所述可变增益放大器用于根据所述主控制器输出的增益值调整所述第二回波信号的增益，得到第三回波信号；

所述数字时间增益控制器用于根据所述主控制器输出的增益系数调整所述第三回波信号的增益。

在其中一个实施例中，所述主控制器用于根据预设的距离-增益补偿曲线或回波信号的统计特征确定所述增益值；所述统计特征包括回波信号的幅度信息和回波信号的波形信息。

在其中一个实施例中，所述系统还包括数字预处理模块，所述数字预处理模块分别与所述转换器和所述数字时间增益控制器连接；

所述数字预处理模块用于对所述第三回波信号进行回波整形处理；所述回波整形处理包括熟悉滤波处理和基线校正处理。

在其中一个实施例中，若所述可变增益放大器为模拟控制可变增益放大器，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数字预处理模块的输入端连接；

所述数模转换器的输入端与所述主控制器连接，所述数模转换器的输出端与所述可变增益放大器的输入端连接。

在其中一个实施例中，若所述可变增益放大器为数字控制可变增益放大器，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主控制器连接，所述模数转换器的输出端与所述数字预处理模块的输入端连接。

在其中一个实施例中，所述主控制器用于根据增益补偿曲线或回波信号的统计特征确定所述增益系数。