[发明专利]一种脉冲信号测量电路及激光雷达系统

说明书

本发明公开脉冲信号测量电路及激光雷达系统。包括相关连接的接收模块、增益模块、信号处理模块和控制模块；接收模块接收激光脉冲信号，并将激光脉冲信号转换为脉冲电流信号；增益模块将脉冲电流信号转换为具有互补极性的第一脉冲电压信号和第二脉冲电压信号，并将第一脉冲电压信号和第二脉冲电压信号进行放大处理；信号处理模块将放大处理后的第一脉冲电压信号转换为数字格式的低电压差分信号和将放大处理后的第二脉冲电压信号转换为模拟脉冲信号；控制模块根据模拟脉冲信号确定脉冲峰值信号，并根据脉冲峰值信号配置增益模块的增益系数；控制模块还根据数字格式的低电压差分信号确定脉冲飞行时间参数。以实现提高测量精度的效果。

技术领域

本发明实施例涉及激光测距技术，尤其涉及一种脉冲信号测量电路及激光雷达系统。

背景技术

脉冲式激光雷达具有测量距离远、重复频率高、测量原理简单等优点，被广泛应用于机器人导航、自动驾驶、空间环境测绘等各领域。

脉冲式激光雷达的测距原理是脉冲信号测量电路基于脉冲光信号的飞行时间，测量脉冲光信号在探测点和目标之间的传输时间，计算出探测点和目标之间的距离。然而，现有技术中测量环境条件如测量面反射率的变化、测量量程的变化等影响测量接收脉冲光信号幅度变化，从而影响测量精度。

发明内容

本发明实施例提供一种脉冲信号测量电路及激光雷达系统，可以使激光脉冲信号幅度始终维持在一个标定的区间内，提高测量精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种脉冲信号测量电路，该脉冲信号测量电路包括：接收模块、增益模块、信号处理模块和控制模块；所述增益模块分别与所述控制模块、所述接收模块和所述信号处理模块电连接；所述信号处理模块与所述控制模块电连接；

所述接收模块用于接收激光脉冲信号，并将所述激光脉冲信号转换为脉冲电流信号；

所述增益模块用于将所述脉冲电流信号转换为具有互补极性的第一脉冲电压信号和第二脉冲电压信号，并将所述第一脉冲电压信号和所述第二脉冲电压信号进行放大处理；

所述信号处理模块用于将放大处理后的第一脉冲电压信号转换为数字格式的低电压差分信号，以及将放大处理后的第二脉冲电压信号转换为模拟脉冲信号；

所述控制模块用于根据所述模拟脉冲信号确定脉冲峰值信号，并根据所述脉冲峰值信号配置所述增益模块的增益系数，以使所述脉冲峰值幅度在预设范围内；所述控制模块还用于根据所述数字格式的低电压差分信号确定脉冲飞行时间参数。

可选的，所述增益模块包括可编程增益差分输出跨阻放大单元和数字可编程全差分射频放大电路单元；

所述可编程增益差分输出跨阻放大单元分别与所述控制模块、所述接收模块以及所述数字可编程全差分射频放大电路单元电连接；所述数字可编程全差分射频放大电路单元分别与所述控制模块和所述信号处理模块电连接；

所述可编程增益差分输出跨阻放大单元用于将所述脉冲电流信号转换为具有互补极性的第一脉冲电压信号和第二脉冲电压信号；

所述数字可编程全差分射频放大电路单元用于将所述第一脉冲电压信号和所述第二脉冲电压信号进行放大处理；

所述控制模块用于根据所述脉冲峰值信号配置所述可编程增益差分输出跨阻放大单元的增益系数和所述数字可编程全差分射频放大电路单元的增益系数。

可选的，所述信号处理模块包括第一信号处理单元和第二信号处理单元；

所述可编程增益差分输出跨阻放大单元包括可编程增益差分输出跨阻放大器；

所述数字可编程全差分射频放大电路单元包括数字可编程全差分射频放大器、第一脉冲放大器和第二脉冲放大器；