[实用新型]一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机

说明书

本实用新型实施例公开了一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机，所述激光雷达接收电路包括接收转换模块和电压输出模块，所述接收转换模块连接电压输出模块；所述接收转换模块接收反射的激光脉冲回波并转为窄脉冲电流；所述电压输出模块将窄脉冲电流转换为对应的输出电压并对数放大；所述接收转换模块检测没有激光脉冲回波时，根据输入的高压电源停止输出窄脉冲电流；所述电压输出模块对应停止生成输出电压。实现了窄脉冲电流至电压的转换，还通过对数放大扩大了测量动态范围，提高了测距分辨率，实现了窄脉冲放大功能。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其涉及一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机。

背景技术

在激光雷达测距中，特别是高速的三维激光雷达中，需要解决激光接收电路输入信号具有大动态范围的问题，如何提高单点单次测量精度的问题，以及如何处理单次脉冲激光发射至不同反射目标、会返回多次回波信号的问题。尤其是在汽车自动驾驶、机器人定位与引导等领域使用激光雷达时，外界环境复杂且快速多变，接收到的回波激光信号的动态范围很宽(1:10000，或者更大)，单个方位的测量点在一个周期内只能进行一次测量，并且要求单次测量的精度高。而单次脉冲激光发射后，在脉冲激光传输过程中可能会经过多个目标的反射，从而在接收端出现多次回波信号。接收系统必须尽可能区分多次回波信号，才能获得丰富的空间目标信息。

现有的雷达测距常采用自动增益控制方案，通过采集测量信号的大小，在下次测量时根据上次信号的大小来改变增益、改变激光发射功率；但是由于无法有效预测下次反射信号大小，因此具有盲目性，分辨率较低，无法对随机单次测距脉冲起有效作用。还有方案是输出多组不同增益大小的信号，用多路ADC(模数转换)或TDC(Time-to-DigitalConverter)采样，缺点是电路复杂，成本高。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种激光雷达接收电路及激光雷达接收机，以解决现有雷达测距分辨率较低的问题。

本实用新型实施例提供一种激光雷达接收电路，其包括接收转换模块和电压输出模块，所述接收转换模块连接电压输出模块；

所述接收转换模块接收反射的激光脉冲回波并转为窄脉冲电流；所述电压输出模块将窄脉冲电流转换为对应的输出电压并对数放大；

所述接收转换模块检测没有激光脉冲回波时，根据输入的高压电源停止输出窄脉冲电流；所述电压输出模块对应停止生成输出电压。

可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述接收转换模块包括限流器、第一电容、第一晶体管和光电转换器；

所述限流器的一端输入高压电源，限流器的另一端连接第一电容的一端和光电转换器的负极；光电转换器的正极连接第一晶体管的集电极、第一晶体管的基极和电压输出模块；第一电容的另一端和第一晶体管的发射极均接地。

可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述第一晶体管为高速NPN晶体管。

可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述接收转换模块还包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接光电转换器的正极和晶体管的基极，第一电阻的另一端连接电压输出模块。

可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述电压输出模块包括跨阻放大器、第二晶体管、反馈电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述跨阻放大器的反相输入端连接反馈电阻的一端、第二晶体管的集电极和第一电阻的另一端；跨阻放大器的同相输入端接地，跨阻放大器的电源端输入正电源，跨阻放大器的地端输入负电源；跨阻放大器的输出端连接反馈电阻的另一端和第二电阻的一端、并输出输出电压；第二电阻的另一端连接第三电阻的一端、第二晶体管的基极和第四电阻的一端；第三电阻的另一端接地，第二晶体管的集电极连接第四电阻的另一端并输入负电源。

可选地，所述的激光雷达接收电路中，所述跨阻放大器为高速跨阻放大器，第二晶体管是高速PNP晶体管。