[实用新型]一种脉冲激光雷达时间间隔的模-数测量电路

说明书

本实用新型公开了一种脉冲激光雷达的模拟‑拟合时间间隔测量电路，包括门电路、储能电容、高速采样电路、上位机和控制器，门电路一串联在电阻R1输输端和限流电阻R2输入端，在控制器控制下选通电路使直流电压通过；门电路二串联在储能电容C2正端和限流电阻R3输入端；储能电容储存回波信号的能量；高速采样电路信号输入端接储能电容正极；控制器在设定参数下控制门电路一和门电路二的选通状态，其输入包括起始信号、停止信号和高速采样电路采样的回波信号数据；控制器控制高速采样电路的工作状态，并将时间间隔信息传输显示到上位机。本实用新型能够有效消除因硬件信号延迟和噪声引起的时间间隔测量误差，提高脉冲激光雷达测量精度。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达领域，特别涉及一种高精度时间间隔测量电路，应用于激光测量领域。

背景技术

激光雷达作为21世纪众多智能设备的核心传感器，已经非常广泛应用于运用在服务、安全、娱乐以及工业和实验室测量等领域。为实现激光雷达高精度测量，提高其接收电路中时间间隔测量技术是一个有效途径。

传统的时间间隔测量方法主要有模拟转换法、数字转换法和插入法。模拟转换存在非线性问题，误差难以消除。数字转换法在起止定时发生延时。延迟线插入法误差主要来源于缓速器的最小单位以及缓速器与触发器之间的非线性关系。模拟插入法的误差主要是由电容器的非线性放电引起的，另外，由于采用了超高频时钟，很容易产生抖动和误差。为了有效消除因硬件信号延迟和噪声引起的时间间隔测量误差，提高脉冲激光雷达测量精度，有必要对上述时间间隔测量电路进行改进提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种脉冲激光雷达时间间隔的模-数测量电路，能够有效消除因硬件信号延迟和噪声引起的时间间隔测量误差，压缩数据误差，提高时间间隔测量的精度，从而进一步有效提高脉冲激光测量的精度。

为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现：一种脉冲激光雷达时间间隔的模-数测量电路，包括门电路、储能电容、高速采样电路、上位机和控制器，门电路一在控制器控制下选通电路使直流电压通过；储能电容储存回波信号的能量；门电路一串联在电阻R1输输端和限流电阻R2输入端，门电路二串联在储能电容C2正端和限流电阻R3输入端；控制器在设定参数下控制门电路一和门电路二的选通状态；高速采样电路信号输入端接储能电容正极；控制器输入包括起始信号、停止信号和高速采样电路采样的回波信号数据，控制器控制高速采样电路的工作状态，控制器将时间间隔信息传输显示到上位机。

本实用新型的有益效果是：采用一种脉冲激光雷达时间间隔的模-数测量电路，包括门电路、储能电容、高速采样电路、上位机和控制器相结合，门电路在控制器的控制下选通来实现回波信号对储能电容的充放电操作，精准实现储能电容充放电的时序逻辑；储能电容将起始信号和停止信号的时间间隔转化为充电过程；一方面，门电路避免了电路电流噪声引起的储能电容充放电，使时间间隔测量不受噪声的影响；另一方面，控制器与高速采样电路相结合，能有效获取储能电容充放电过程的电源波形的时间和幅度数据，通过设计程序算法来对采样的数字信号进行处理计算，可消除高模拟信号处理存在的误差；本实用新型适合于窄脉冲和大距离范围的探测，能够消除硬件信号延迟和噪声引起的时间间隔测量误差。

附图说明

图1是本实用新型原理图。

图2是本实用新型时间间隔模-数测量的充放电信号曲线分析图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

实施例：