[发明专利]一种激光雷达时刻鉴别电路及装置

说明书

本申请公开了一种激光雷达时刻鉴别电路及装置，该电路结构包括第一比较电路、第二比较电路、驱动电路、延时电路和分压电路；其中，第一比较电路的第一输入端与雷达激光探测器相连，用于接收该探测器输出的回波信号，第一比较电路的第二输入端接入预置的参考电压；驱动电路的输入端接收所述回波信号；延时电路与分压电路并联形成并联支路，接入驱动电路与第二比较电路之间；第二比较电路第一输入端与第一比较电路的输出端连接，其被所述第一比较电路使能控制，通过该第二比较电路的处理输出恒定比值的时间鉴别信号；该电路结构能有效减小虚警概率，并且消除由于脉冲幅度变化所引起的时刻鉴别误差，提高了激光成像雷达的距离测量精度。

技术领域

本申请涉及激光成像雷达技术领域，更具体地，涉及一种激光雷达时刻鉴别电路及装置。

背景技术

激光成像雷达具有更高的距离/角度/速度分辨率、更好隐蔽性、更强抗干扰能力等方面的优势，可以获取目标三维图像，图像信息不仅包含位置、速度、方位姿态等信息，还包含几何形状、表面特性、内部结构、运动和特征参量的变化等，图像蕴含的信息量更大；与微波雷达相比，其优势在于(1)分辨率高，激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率。(2)隐蔽性好、抗有源干扰能力强，激光直线传播、方向性好、光束非常窄,只有在其传播路径上才能接收到，因此敌方截获非常困难，且激光雷达的发射系统(发射望远镜)口径很小,可接收区域窄，有意发射的激光干扰信号进入接收机的概率极低；另外激光雷达抗有源干扰的能力很强。(3)低空探测性能好微波雷达由于存在各种地物回波的影响,低空存在有一定区域的盲区(无法探测的区域)。而对于激光雷达来说,只有被照射的目标才会产生反射,完全不存在地物回波的影响，因此可以零高度工作。(4)体积小、质量轻通常普通微波雷达的体积庞大，整套系统质量数以吨记，光天线口径就达几米甚至几十米。而激光雷达就要轻便、灵巧得多,发射望远镜的口径一般只有厘米级,整套系统的质量最小的只有几十公斤，架设、拆收都很简便。而且激光雷达的结构相对简单，维修方便，操纵容易，价格也较低。因此，在某些应用中，激光成像雷达在目标信息的获取方面，具有其他雷达或者光电成像系统所无法比拟的优势，在众多领用中得到了广泛的应用。

激光成像雷达一般采用脉冲激光直接测距体制，即通过测量激光光束在空中的飞行时间(Time of Flight，ToF)来获取被测目标距离信息，当脉冲激光测距接收系统采用固定阈值探测回波信号时，由于激光脉冲上升时间有限，回波激光幅度的不稳定将会导致回波前沿到达固定阈值的时刻的不稳定，导致给时刻鉴别带来很大的误差。ToF的测距误差主要包括系统误差和随机误差，系统误差可以通过标定的方式来解决，而随机误差是决定测距精度的关键因素，主要的误差来源包含两方面，即时间间隔测量误差和前沿时刻鉴别误差。在激光成像雷达中，时间间隔测量误差主要是时间间隔芯片决定。在激光成像雷达中，对时刻鉴别电路影响最大的是回波信号幅度的不稳定。在实际应用中，对于特定的目标，大气湍流、系统抖动、目标姿态变化等会引起回波信号幅度小范围的快速涨落，因此对脉冲激光的时刻鉴别带来很大的误差。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种激光雷达时刻鉴别电路及装置，能够有效消除因雷达激光探测器输出的回波信号脉冲幅度变化引起的误差，降低虚警概率，提高了激光成像雷达的距离测量精度。

为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种激光雷达时刻鉴别电路，该电路包括第一比较电路、第二比较电路、驱动电路、延时电路和分压电路；

其中，所述第一比较电路的第一输入端与雷达激光探测输出的回波信号连接，第一比较电路的第二输入端接入预置的参考电压；

所述驱动电路的输入端与雷达激光探测器输出的回波信号连接；

所述延时电路与分压电路并联形成并联支路，该并联支路输入端与所述驱动电路输出端相连，输出端与所述第二比较电路的输入端相连；

所述第二比较电路的使能输入端与所述第一比较电路的输出端连接，其被所述第一比较电路使能控制，并且输出端输出恒定比值时间鉴别信号。