[实用新型]一种激光雷达放大电路

说明书

本实用新型实施例提供了一种激光雷达放大电路，包括：第一光电转换器和第二光电转换器，分别与第一放大器、第二放大器连接，用于把光信号转换成电信号；第一放大器和第二放大器，用于把电流信号转换成电压信号；信号减法器，与第一放大器和第二放大器连接，用于信号做减运算；信号合路器，与信号减法器连接，用于差运算后的信号合路处理；第三放大器，与所述信号合路器连接，用于放大信号、输出回波信号。本实用新型通过将两路电信号做差，使滤除环境光作用产生的干扰信号，在不影响信号响应带宽的前提下有效解决了激光雷达的环境光干扰问题，提高了激光雷达抗环境光干扰能力。

技术领域

本实用新型涉及放大电路，特别是关于激光雷达的放大电路，具体的讲是一种激光雷达放大电路。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其作用是能精确测量目标位置、运动状态和形状，探测、识别、分辨或跟踪目标。采用TOF(Time ofFlight)原理的激光雷达在实现测距过程中发射激光经目标反射形成回波脉冲，返回接收单元经处理后得出测距数据，测距过程中由于环境光的存在，回波脉冲中包含环境光干扰信号使测距数据受环境光变化的影响，具体表现为环境光干扰下测距值不准确且探测物体能量不准确。

在激光雷达实际使用中，常采用在光电转换器端或前级放大电路处添加滤波器的方法来减少环境光对回波脉冲的干扰，因为滤波器对有效信号也有一定的滤除效果，所以此种方法对回波信号的带宽产生一定的限制，削弱了激光雷达的探测范围，且在实际应用中此种方法环境光干扰消除不彻底，无法满足机械式激光雷达对精度的要求，本实用新型实施例提供的激光雷达放大电路通过把接收到的主信号与参考信号做差，使滤除由于环境光照射引起的电信号，有效解决了环境光干扰问题，且不会对回波信号带宽产生影响，保证了激光雷达的测距精度和目标能量反馈的准确性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种激光雷达放大电路，通过将激光雷达主单元与参考单元产生的电信号做差，使滤除环境光作用产生的干扰信号，在不影响信号响应带宽的前提下有效解决了激光雷达的环境光干扰问题，提高了激光雷达抗环境光干扰能力。

本实用新型的目的是，提供一种激光雷达放大电路，包括：第一光电转换器1，第二光电转换器2，第一放大器3，第二放大器4，信号减法器5，信号合路器6，第三放大器7。

所述第一光电转换器和第二光电转换器，分别与第一放大器、第二放大器连接，用于把光信号转换成电信号；

所述第一放大器和第二放大器，用于把电流信号转换成电压信号；

所述信号减法器，与所述第一放大器和第二放大器连接，用于第一放大器、第二放大器输出的信号做减运算；

所述信号合路器，与信号减法器连接，用于差运算后的信号合路处理；

所述第三放大器，与所述信号合路器连接，用于放大信号、输出回波信号。

所述激光雷达采用TOF方法测距，环境光干扰情况下测距公式满足：

L＝C·(F(S1*S2)-Tstart)/2；

其中，L为激光雷达与目标间的距离；C为光速；F(S1*S2)表示滤除环境光干扰信号后的计时结束时间，Tstart表示计时开启时间，S1和S2分别表示主电信号和参考电信号，符号“*”表示信号减处理，F()表示计时模块对信号处理得到计时停止时间。

所述的信号减法器包括第一差分放大器，其P端与所述第一放大器输出连接，N端与所述第二放大器输出连接，用于实现第一放大器输出信号减去第二放大器输出信号；所述的信号减法器还包括第二差分放大器，其N端与所述第一放大器输出连接，P端与所述第二放大器输出连接，用于实现第二放大器输出信号减去第一放大器输出信号。