[實用新型]一種提高AGC動態(tài)范圍和精度的激光回波信號調(diào)理裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721409675.7
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN207396719U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 李昕;趙帥楠
• 申請（專利權(quán)）人: 西安深瞳智控技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48;G01S7/487
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 齊書田

本實用新型公開了一種提高AGC動態(tài)范圍和精度的激光回波信號調(diào)理裝置，包括分別用于將四象限激光探測器接收激光回波后輸出的4路電流信號轉(zhuǎn)化4路脈沖電壓信號的四個前放電路，前兩個前放電路的輸出端和后兩個前放電路的輸出端分別連接至一個2通道數(shù)字可編程增益放大器，兩個2通道數(shù)字可編程增益放大器的輸出端分別連接兩個低功耗差分ADC驅(qū)動器，四個低功耗差分ADC驅(qū)動器均連接至4通道采樣頻率可達250MSPS的高速ADC。本實用新型采用大動態(tài)范圍的數(shù)字可編程增益放大器可實現(xiàn)激光回波信號0～100倍增益范圍的2倍放大步長的動態(tài)增益變化，而不會出現(xiàn)丟失信號或者飽和失真現(xiàn)象。

技術(shù)領域

本實用新型激光制導技術(shù)領域，具體涉及一種提高AGC動態(tài)范圍和精度的激光回波信號調(diào)理裝置。

背景技術(shù)

激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性等四大特點，使其廣泛應用于許多領域，如軍事、工業(yè)和醫(yī)療等。但在這些激光探測應用中，四象限激光探測器接收到的激光回波信號功率遠距離時非常弱，近距離時非常強，通常后續(xù)信號處理使用的低速ADC的采樣范圍為0～3.3V，為了便于后續(xù)的精確信號處理，激光回波信號的調(diào)理技術(shù)對整個系統(tǒng)就顯得尤為重要。

激光回波信號經(jīng)過四象限激光探測器轉(zhuǎn)換后的電流信號轉(zhuǎn)化為脈沖電壓信號后適當放大、峰值保持后，送入ADC中進行采樣處理。目前的主流的激光回波信號調(diào)理技術(shù)是通過一級前放電路和一級主放電路組成，根據(jù)激光回波能量的強弱控制某一級放大電路的放大或直通。這種分級放大的方案通過模擬開關(guān)的閉合實現(xiàn)AGC功能，動態(tài)增益時候每一級都會有不小于23dB的增益變化。

激光回波信號變強時需要將放大電路控制為直通模式，3.3V的激光回波信號關(guān)閉放大后衰減為約220mV，在系統(tǒng)底噪約為100mV的噪聲環(huán)境下會造成峰值檢測電路的丟失信號或者虛警。

激光回波信號變?nèi)鯐r需要將放大電路控制為放大模式，為了保證不丟失激光信號，當激光回波信號電壓約為400mV時需要進行AGC調(diào)節(jié)，激光回波信號放大23dB后約為6V，超出低速ADC量程范圍，造成采樣不準確，影響后續(xù)測角精度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種提高AGC動態(tài)范圍和精度的激光回波信號調(diào)理裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型采用大動態(tài)范圍的數(shù)字可編程增益放大器可實現(xiàn)激光回波信號0～100倍增益范圍的2倍放大步長的動態(tài)增益變化，而不會出現(xiàn)丟失信號或者飽和失真現(xiàn)象。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種提高AGC動態(tài)范圍和精度的激光回波信號調(diào)理裝置，包括分別用于將四象限激光探測器接收激光回波后輸出的4路電流信號轉(zhuǎn)化為四路脈沖電壓信號的四個前放電路，前兩個前放電路的輸出端和后兩個前放電路的輸出端分別連接至一個2通道數(shù)字可編程增益放大器，每個2通道數(shù)字可編程增益放大器的輸出端分別連接兩個低功耗差分ADC驅(qū)動器，四個低功耗差分ADC驅(qū)動器均連接至4通道250MSPS高速ADC。

進一步地，激光回波通過四象限激光探測器轉(zhuǎn)化為A、B、C、D四路電流信號，前放電路包括用于接收A路電信號的A象限前放電路、用于接收B路電信號的B象限前放電路、用于接收C路電信號的C象限前放電路和用于接收D路電信號的D象限前放電路。

進一步地，A象限前放電路和B象限前放電路的輸出端連接至AB象限2通道數(shù)字可編程增益放大器，C象限前放電路和D象限前放電路的輸出端連接至CD象限2通道數(shù)字可編程增益放大器。

進一步地，AB象限2通道數(shù)字可編程增益放大器的輸出端連接至A象限低功耗差分ADC驅(qū)動器和B象限低功耗差分ADC驅(qū)動器；CD象限2通道數(shù)字可編程增益放大器的輸出端連接至C象限低功耗差分ADC驅(qū)動器和D象限低功耗差分ADC驅(qū)動器。

進一步地，A象限低功耗差分ADC驅(qū)動器、B象限低功耗差分ADC驅(qū)動器、C象限低功耗差分ADC驅(qū)動器和D象限低功耗差分ADC驅(qū)動器均連接至4通道250MSPS高速ADC。