[實用新型]一種脈沖激光雷達的雙接收通道

有效

• 申請號: 201720290106.9
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN206740969U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 周國清;黃偉
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G01S7/486
• 分類號: G01S7/486;G01S17/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及激光測量領域，特別涉及一種高精度時刻鑒別電路，應用于激光測距領域。

背景技術

隨著激光技術的發展，激光測距的技術已經趨于完善和成熟，其中脈沖激光測距法的發展迅速，應用也十分廣泛。脈沖式激光測量采用激光器作為光源，發射出的激光經被測量物體的反射后又被測距儀接收，測距儀同時記錄激光往返的時間，光速和往返時間的乘積的一半就是測距儀和被測量物體之間的距離，具備結構簡單，價格低廉，可靠性高，抗干擾性能強，不需要合作目標等優點，在民用和軍事上得到了廣泛應用。

為了探測激光回波脈沖的到達時刻，一般采用時刻鑒別電路，時刻鑒別的目的在于將激光回波的模擬信號轉換為一個具有時間信息的數字邏輯信號。當輸入信號的幅值滿足設定的要求，就產生一個觸發信號，將模擬信號轉換為由高低電平表示的數字信號。

目前主要的時刻鑒別方法有前沿時刻鑒別、恒比定時鑒別和高通容阻時刻鑒別；前沿時刻鑒別電路結構簡單，但其精度受回波幅度的影響，閾值不好設定；恒比定時鑒別不受回波幅度的影響，但是測量遠距離目標時，回波脈沖往往很弱、信噪比低，會產生相應的時間擾動，從而影響時刻鑒別的精度；高通容阻時刻鑒別電路的鑒別時刻點一般在脈沖幅值點，但時間漂移較大；申請號為201510200729.8的發明公開了一種雙通道時刻鑒別電路的研究，其缺陷在于：恒比定時時刻鑒別與前沿時刻鑒別相結合不能更大的提高時刻鑒別精度，只是降低誤警、虛警概率。為了能夠同時解決波形變化和噪聲干擾引起的定時誤差，有必要對上述時刻鑒別電路進行改進和完善。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種脈沖激光雷達的雙接收通道，能夠有效避免因回波幅度和回波干擾引起的漂移誤差，降低誤警和虛警概率，提高時刻鑒別的精度，從而進一步有效提高脈沖式激光測距的測量精度。

為實現本實用新型之目的，采用以下技術方案予以實現：一種脈沖激光雷達的雙接收通道，包括前沿時刻鑒別通道、高通容阻時刻鑒別通道和門電路；前沿時刻鑒別通道中，輸入信號加于閾值比較器的正向輸入端，電源電壓經由電位器加于閾值比較器的反向輸入端，閾值能根據電位器調整；高通容阻時刻鑒別通道中，高通濾波次數是能控制的，輸入信號經高通濾波單元微分處理后加于高速比較器的正向輸入端，外加比較電壓經由電位器加于高速比較器的反相輸入端，高速比較器的轉態發生于兩輸入端信號相等的時刻；將閾值比較器和高速比較器的輸出通過門電路相與。

本實用新型的有益效果是：采用一種脈沖激光雷達的雙接收通道，包括前沿時刻鑒別通道和高通容阻時刻鑒別通道結合，兩通道共同獲取和決定激光回波的到來時刻，即提高了時刻鑒別的精度，又降低了測量的虛警概率；一方面，前沿時刻鑒別通道通過設定合適的閾值，可避免鑒別的時刻受到疊加在激光回波上的噪聲干擾而產生誤觸發；另一方面，高通容阻時刻鑒別通道有效解決了激光回波脈沖幅度變化引起的時間游動，使鑒別的時刻不受回波幅度的變化產生影響；本實用新型適合于高能量的窄脈沖和大距離范圍的探測，能夠克服波形變化和噪聲干擾引起的定時誤差。

附圖說明

圖1是本實用新型原理框圖。

圖2是本實用新型接收通道中前沿時刻鑒別通道電路圖。

圖3是本實用新型接收通道中高通容阻時刻鑒別通道電路圖。

圖4是本實用新型接收通道鑒別時刻與輸入信號幅度的關系圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步說明。

實施例：

結合圖1，一種脈沖激光雷達的雙接收通道包括前沿時刻鑒別通道和高通容阻時刻鑒別通道，前沿時刻鑒別通道中，輸入信號加于閾值比較器的正向輸入端，電源電壓經由電位器加于閾值比較器的反向輸入端，閾值能根據電位器調整；高通容阻時刻鑒別通道中，高通濾波次數是能選擇的，輸入信號經高通濾波單元微分處理后加于高速比較器的反向輸入端，外加比較電壓經由電位器加于高速比較器的正向相輸入端，高速比較器的轉態發生于兩輸入端信號相等的時刻；閾值比較器和高速比較器的輸出通過門電路相與，輸出的信號則為所鑒別出的激光回波時刻。