[實用新型]一種激光信號處理芯片和激光雷達系統

有效

• 申請號: 201721301568.2
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN207301319U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 周軍;王豪;劉小康
• 申請（專利權）人: 北京佳光科技有限公司
• 主分類號: G01S7/486
• 分類號: G01S7/486;G01S7/491;G01S17/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 徐彥圣

技術領域

本實用新型涉及微電子技術領域，尤其涉及一種激光信號處理芯片和激光雷達系統。

背景技術

在傳統激光雷達系統中，激光接收前端一般由分立的多顆芯片組成，每個芯片分別對接收到的激光信號分別進行例如信號濾波、信號多級放大、時刻鑒別、峰值采樣等處理，是激光雷達系統中的核心關鍵部分，直接關系雷達整體系統的性能。

由于現有的激光雷達系統中的芯片包含眾多的功能模塊，且激光雷達回波信號極其微弱，所以極易受其他信號的串擾，產生噪聲影響信號質量。同時分立器件的板級設計，導致系統復雜度升高、穩定性差、功耗高，極大的限制了雷達系統整體性能的持續提升，所以激光雷達系統接收前端的芯片化設計就顯得尤為重要。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種激光信號處理芯片和激光雷達系統，用于解決現有技術中由于多個芯片級聯降低激光雷達系統的檢測性能等問題。

第一方面，本實用新型實施例提供一種激光信號處理芯片，應用于激光雷達系統中，該芯片包括：帶通濾波器、跨阻放大器、信號采樣電路和時刻鑒別電路，其中，所述帶通濾波器與所述跨阻放大器電連接，所述跨阻放大器還分別與所述信號采樣電路、所述時刻鑒別電路電連接；

所述帶通濾波器，用于按照設定頻率對接收到的回波電流信號進行濾波，得到濾波電流信號，將所述濾波電流信號傳輸給所述跨阻放大器；其中，所述回波電流信號為激光雷達系統中的光電轉換器對接收到的待檢測物體反射的激光信號進行轉換生成的；

所述跨阻放大器，用于將接收到的所述濾波電流信號轉換為回波電壓信號，將所述回波電壓信號分別傳輸給所述信號采樣電路和所述時刻鑒別電路；

所述信號采樣電路，用于對接收到的所述回波電壓信號進行采樣，得到灰度信息，并傳輸，所述灰度信息表征所述激光信號的強度；

所述時刻鑒別電路，用于分別對接收到的所述回波電壓信號進行延時處理和衰減處理，對延時后的回波電壓信號和衰減后的回波電壓信號進行比較，得到所述激光信號的接收時間，并傳輸所述接收時間。

可選地，還包括：電壓放大器，所述電壓放大器分別與所述跨阻放大器、所述信號采樣電路、所述時刻鑒別電路電連接；

所述電壓放大器，用于按照設定放大倍數將接收到的回波電壓信號的電壓值進行放大，將放大后的回波電壓信號傳輸給所述信號采樣電路和所述時刻鑒別電路。

可選地，所述信號采樣電路包括：模數轉換器，所述模數轉換器，用于將采樣后的回波電壓信號由模擬信號轉換為數字信號，得到灰度信息。

可選地，所述信號采樣電路具體用于根據以下步驟對所述回波電壓信號進行采樣：

采集設定周期內所述回波電壓信號的電壓峰值。

可選地，所述時刻鑒別電路包括：延時電路、衰減電路和比較器，所述比較器分別與所述延時電路、所述衰減電路電連接；

所述延時電路，用于對接收到的所述回波電壓信號進行延時處理，將延時后的回波電壓信號傳輸給所述比較器；

所述衰減電路，用于對接收到的所述回波電壓信號的電壓峰值進行衰減處理，得到衰減后的回波電壓信號，將衰減后的回波電壓信號傳輸給所述比較器；

所述比較器，用于根據接收到的所述延時后的回波電壓信號和所述衰減后的回波電壓信號，確定所述激光信號的接收時間。

可選地，所述比較器具體用于根據以下步驟確定所述激光信號的接收時間：

確定所述延時后的回波電壓信號的圖形和所述衰減后的回波電壓信號的圖形的交點，將該交點對應的時間確定為所述激光信號的接收時間。

可選地，所述比較器包括高速比較器。

可選地，所述回波電流信號為模擬信號。

第二方面，本實用新型實施例提供一種激光雷達系統，包括如上的激光信號處理芯片。