[發明專利]一種基于開關電容陣列采樣的半導體激光測距機

在審

• 申請號: 201510974672.7
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105403892A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 王飛;王銳;王挺峰;郭勁
• 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: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

1.一種基于開關電容陣列采樣的半導體激光測距機，其特征在于，包括與主控模塊相連的發射端和接收端；

所述發射端依次包括：LD驅動模塊，LD模塊，以及LD整形發射模塊；

所述接收端依次包括：回波接收模塊，APD放大模塊，SCA采樣積分模塊，以及ADC模塊；

所述SCA采樣積分模塊中包含確定數量N的采樣單元，每個采樣單元包括采樣開關，輸出開關和采樣電容；

數字脈沖按順序傳播，使得各采樣單元的采樣開關依次閉合，采樣開關閉合時，輸入電流信號將對對應位置的采樣電容充電。

2.根據權利要求1所述的基于開關電容陣列采樣的半導體激光測距機，其特征在于，所述SCA采樣積分模塊中的采樣單元的數量大于2Rf/c，其中R為目標距離，f為采樣頻率，c為真空中光速。

3.根據權利要求1所述的基于開關電容陣列采樣的半導體激光測距機，其特征在于，輸入信號采樣時，采樣開關的開、閉狀態由一個延遲鏈控制，按照時間先后順序，依次閉合、打開；所述延時鏈由2N個反向器構成，每個反向器可以將輸入的數字信號延遲Δt/2，每兩個電容開關間經過2個反向器，使到達相鄰兩級采樣開關間的信號延時為Δt。

4.根據權利要求3所述的基于開關電容陣列采樣的半導體激光測距機，其特征在于，當所述SCA采樣積分模塊接收到LD驅動模塊的信號后，產生一個極短的數字脈沖，輸入到所述延時鏈中。

5.根據權利要求4所述的基于開關電容陣列采樣的半導體激光測距機，其特征在于，所述數字脈沖在所述延時鏈中按順序傳播，使得各采樣單元的采樣開關依次閉合，相鄰采樣單元采樣開關閉合時間間隔為Δt，采樣開關閉合時，輸入電流信號將對對應位置的采樣電容充電。

6.根據權利要求1所述的基于開關電容陣列采樣的半導體激光測距機，其特征在于，采樣次數的確定方法為：設計算單次信噪比為(S/N)_single＝a，距離處理處理所需的信噪比為(S/N)_object＝b，則所需的采樣次數可取為N≥(b/a)²。