[發明專利]多通道激光回波信號模擬系統

有效

• 申請號: 201310434887.0
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103472442A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 徐正平;沈宏海;許永森;孫超
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明涉及光電探測技術領域，具體涉及多通道激光回波信號模擬系統。

背景技術

激光成像系統用于對地面目標做激光主動成像與距離測量，產生含目標和背景的角-角-距圖像以及目標強度圖像。相比于被動成像方式，激光3D成像抗電磁干擾能力和抗隱身能力強，能識別隱身目標；具有較高的距離、角度、速度分辨率；安全性比較高。按照使用探測器類型，激光成像系統可分為單點探測器激光成像系統和面陣探測器激光成像系統。單點探測器激光成像系統通過掃描獲取目標區域的三維信息，效率較低，但其結構簡單；相比而言，面陣探測器激光成像系統效率較高，通過選擇合適的面陣探測器，可一次性獲得目標區域的三維信息，但其結構復雜。

激光成像系統作用距離與激光器輸出功率息息相關：作用距離越遠，要求激光器輸出功率越大。激光器輸出功率越大，對人體，尤其是眼睛傷害越大。因此，在實驗時，實驗人員通常需要佩戴護膜鏡。在激光成像系統電子學調試階段，如果電子學系統直接和激光器進行聯調，則對人體造成傷害的可能性會增加。通常的做法是，在實驗室采用專用設備模擬激光回波信號作為電子學系統的輸入信號，在保證電子學調試人員人身安全的同時，可使各分系統同步進行，縮短設備研發周期。

在本發明以前，通常采用任意信號發生器，通過編程設置輸出信號波形，以模擬激光回波信號。市場上有多種型號的任意信號發生器可供選擇，且其性能指標較高，但其價格很高，無疑增加了激光成像系統研發成本。目前可供選擇的任意信號發生器多為兩通道或四通道，能夠滿足單點探測器激光成像系統電子學調試要求。對于面陣探測器激光成像系統電子學系統調試而言，一種方法是對面陣探測器多通道分多次調試，每次調試兩通道或四通道，該方法增加了系統調試周期；另一種方法是根據面陣探測器的通道數，購買多臺任意信號發生器串聯使用，鑒于單臺任意信號發生器的價格已經很高，多臺串聯使用無疑會大大增加激光成像系統的研發成本。

發明內容

本發明為解決現有激光回波信號模擬系統只能針對兩通道或四通道進行模擬，采用任意信號發生器存在成本高的問題，提供一種各通道輸出信號幅值、信號上升時間和通道間延時可設置的多通道激光回波模擬系統。

多通道激光回波信號模擬系統，包括控制器、多路可變電源模塊、多路RC充放電電路模塊和電容耦合輸出端口；所述控制器控制多路可變電源模塊為多路RC充放電電路模塊提供RC充電電壓，并通過改變多路可變電源模塊中各路輸出電壓對應改變各通道的輸出信號幅值；控制器通過改變多路RC充放電電路模塊中的電阻值、電容值或電阻值和電容值改變對應的輸出信號的上升時間，并通過控制多路RC充放電電路模塊的各通道的控制開關信號間的延時來控制各通道輸出信號間的延遲；所述多路RC充放電電路模塊輸出信號經電容耦合獲取交流分量，并經電容耦合輸出端口輸出，實現多通道模擬激光回波信號。

本發明的有益效果：采用本發明的多通道激光回波信號模擬系統，可以獲得各通道信號幅值、信號上升時間及各通道之間延時可設置的多路激光回波模擬信號，以較低成本在實驗室安全地完成激光成像系統電子學調試。

附圖說明

圖1為本發明所述的多通道激光回波信號模擬系統的結構示意圖；

圖2為采用數模轉換器實現可變電源模塊結構示意圖；

圖3為采用可調穩壓器和數字電位計實現可變電源模塊結構示意圖；

圖4為采用數字電位計和固定容值電容實現RC充放電電路結構示意圖；

圖5為采用固定阻值電阻和電容陣列及模擬開關陣列實現RC充放電電路結構示意圖；

圖6為采用數字電位計和電容陣列及模擬開關陣列實現RC充放電電路結構示意圖。

圖中：1、控制器，2、多路可變電源模塊，3、多路RC充放電電路模塊，4、顯示系統，5、電容耦合輸出端口，6、鍵盤，7、電源模塊，8、單路可變電源模塊，9、單路RC充放電電路模塊，10、數模轉換器，11、可調穩壓器，12、第一數字電位計，13、第二數字電位計，14、固定容值電容，15、RC充放電控制開關電路，16、固定阻值電阻，17、電容陣列，18、模擬開關陣列。

具體實施方式