[發明專利]一種多脈沖激光測距電路和方法

有效

• 申請號: 201911347847.6
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110967682B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 馮文;余曹華;閆相宏;劉超;向思樺
• 申請（專利權）人: 成都英飛睿技術有限公司
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S7/483;G01S17/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐麗

本發明公開了一種多脈沖激光測距電路，包括：主波電路、回波電路和信號處理電路；主波電路與信號處理電路連接，用于將主波信號發送至信號處理電路進行信號處理；回波電路與主波電路和信號處理電路連接，用于將接收到的回波信號和由主波電路發送的主波信號發送至信號處理電路進行信號處理。由此可見，本發明保證了激光出光時間與接收到回光時間的時間間隔的準確性，大大提高了激光測距的測量精度。此外，本發明所提供的一種多脈沖激光測距方法與上述方法對應。

技術領域

本發明涉及激光探測技術領域，特別是涉及一種多脈沖激光測距電路和方法。

背景技術

隨著激光探測技術的迅猛發展和進步，遠程激光測距技術也得到了廣泛應用，如今遠程激光測距儀已經在軍事、航天、工業等領域發揮著不可替換的作用。激光脈沖測距主要是通過計算激光出光時間與接收到回光時間的時間間隔來獲得目標距離。多脈沖測距是通過發射多次脈沖激光作為主波信號，將接收到的多個回波信號進行對齊后并累加，累加結果求平均值降低噪聲強度。

圖1為現有技術中多脈沖激光測距電路的結構圖；如圖1所示，現有技術中接收主波信號和回波信號通過了兩條不同路徑，分別通過接收到主波信號的時間作為出光時間，將接收到回波信號的時間作為回光時間，根據二者的時間間隔計算出目標距離。

但是，現有技術中使主波信號和回波信號通過了不同的模擬通道進入數字處理電路，由于信號在不同電路中的傳輸時間不一致，因此接收到的主波信號和回波信號將產生較大的相對時刻抖動，導致激光出光時間和接收到的回光時間測量出現較大偏差，增加了回波信號的疊加難度；并且由于出光時間和回光時間的不準確，導致目標距離的測量精度產生較大誤差，遠距離精度測量結果較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種多脈沖激光測距電路和方法，能夠保證回波信號和主波信號具有相同的傳輸時間，從而保證激光出光時間與接收到回光時間的時間間隔的準確性，為后續的回波信號處理操作提供便利，大大提高了激光測距的測量精度。

為解決上述技術問題，本發明提供一種多脈沖激光測距電路，包括：主波電路、回波電路和信號處理電路；

所述主波電路與所述信號處理電路連接，用于將主波信號發送至所述信號處理電路進行信號處理；所述回波電路與所述主波電路和所述信號處理電路連接，用于將接收到的回波信號和由所述主波電路發送的主波信號發送至所述信號處理電路進行信號處理。

優選地，所述回波電路包括回波探測器、回波放大電路、單端轉差分電路和回波采集電路，還包括：用于對所述回波放大電路輸出的放大信號進行限幅的限幅運算電路；所述限幅運算電路的輸入端與所述回波放大電路連接，所述限幅運算電路的輸出端與所述單端差分電路連接。

優選地，所述限幅運算電路具體包括：第一運算放大器和第二運算放大器。

優選地，所述回波探測器具體為雪崩光電二極管。

優選地，所述主波電路包括主波探測器、主波采集電路和比較器電路，所述主波采集電路與所述限幅運算電路連接，用于將所述主波信號發送至所述回波電路。

優選地，所述主波探測器具體為光電二極管。

為解決上述技術問題，本發明還提供一種多脈沖激光測距方法，應用于上述任一項所述的多脈沖激光測距電路，包括：

接收來自回波電路的多組由主波信號和回波信號組成的脈沖數據；

確定基準脈沖和剩余脈沖；

確定所述剩余脈沖中與所述基準脈沖匹配的目標脈沖；將所述目標脈沖與所述基準脈沖進行對齊操作，并計算與目標物之間的距離。

優選地，所述確定所述剩余脈沖中與所述基準脈沖匹配的目標脈沖，具體包括：

計算所述基準脈沖與所述剩余脈沖的相關系數；