[发明专利]一种测距信号处理方法及信号处理电路

说明书

本发明公开了一种测距信号处理方法及信号处理电路，该方法具体为，S1：接收目标回光信号；S2：对目标回光信号进行可变增益放大；S3：可变增益放大后的目标回光信号经过比较器后输出包含噪声信号的回光信号；S4：通过数字信号处理，在包含噪声信号的回光信号中提取回光信号，根据出光信号和回光信号的计时时刻得到目标距离。本发明通过同一个目标的回光信号计时终点时刻的相关性以及噪声信号与回光信号计时终点时刻的不相关性，数字处理方法从噪声中提取目标回光信号而得到目标距离，在激光功率一定的情况下提高测量距离。

技术领域

本发明属于激光测距技术领域，尤其涉及一种测距信号处理方法及信号处理电路。

背景技术

在激光雷达、激光测距系统中，典型测距频率5Hz～5kHz，在有限的激光发射能量情况下，为了保证足够的测程，同时满足适当的准侧率、虚警率，测距设备中的雪崩光电二极管(APD)偏置电压、放大电路的增益、测距接收信号触发阈值等参数有一个最佳值。为了提高测距系统的测程，如果提高雪崩光电二极管(APD)偏置电压、提高放大电路的增益、降低测距接收信号触发阈值，将使得更远距离反射回来的更弱的回光信号可以被探测，但受限于APD探测器、放大电路的信噪比限制，必然会产生更高的虚警率，难以满足应用要求。

为了解决这个矛盾，目前国内外较为广泛采用的一种方法是三脉冲测距法，即一次测距过程中，在很短的时间间隔内(典型ms量级)相继发射三个激光脉冲，通过信号累加等方法，在增加测程的同时提高信噪比降低虚警率。但这种方法使得激光器的消耗功率增加，增加了散热负担，体积和重量增大。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种测距信号处理方法及信号处理电路,通过同一个目标的回光信号计时终点时刻的相关性以及噪声信号与回光信号计时终点时刻的不相关性，数字处理方法从噪声中提取目标回光信号而得到目标距离，在激光功率一定的情况下提高测量距离。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

本发明提供了一种测距信号处理方法，包括：

S1：接收目标回光信号；

S2：对目标回光信号进行可变增益放大；

S3：可变增益放大后的目标回光信号经过比较器后输出包含噪声信号的回光信号；

S4：通过数字信号处理，在包含噪声信号的回光信号中提取回光信号，根据出光信号和回光信号的计时时刻得到目标距离。

进一步的，可变增益放大的增益为在没有回光信号时，每次测距在比较器输出10-100个噪声信号。

进一步的，提取回光信号具体包括：

S41：将连续三次测距得到的包含噪声信号的回光信号作为输入信号；

S42：以激光测距机每次出光信号作为计时起点T₀，目标回光信号作为计时终点T_B，每次测距测得的计时终点时刻为T_B,i，通过T_B,i的相关性在信号中提取出目标的回光时刻T_B。

进一步的，通过T_B,i的相关性在信号中提取出目标的回光时刻T_B具体为：

设允许的测距误差换算成时间为△T_V，定义第i次测距在比较器输出的脉冲序列是X_i，定义x_i,j是X_i中第j个脉冲的上升沿时刻，以出光时刻作为时刻0，其中j＝0～n-1，n是X_i中包含的脉冲个数，取第i次测距的前两次测距得到的脉冲序列X_i-1,X_i-2，按下列步骤计算：A：计算序列X_i,X_i-1，对于每一个x_i,j，计算