[發明專利]調制脈沖信號發生方法和裝置

在審

• 申請號: 202010412942.6
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN113676161A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 梁李磊
• 申請（專利權）人: 深圳市匯頂科技股份有限公司
• 主分類號: H03K3/017
• 分類號: H03K3/017;H01S5/042
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 馮偉

本申請實施例提供一種調制脈沖信號發生裝置和方法，所述裝置包括：矩形波發生單元，用于生成周期為第一周期的矩形波信號；延時單元，用于生成相對于矩形波信號延時第一時長的延時矩形波信號；第一邏輯處理單元，用于對矩形波信號和延時矩形波信號進行第一邏輯運算，得到窄脈沖信號；調制波發生單元，用于生成周期為第二周期、且一個周期內高電平持續時間或低電平持續時間為第二時長的調制波信號；第二邏輯處理單元，用于對窄脈沖信號和調制波信號進行第二邏輯運算，得到調制脈沖信號，電路結構簡單，且易于調試。

技術領域

本申請涉及信號處理技術領域，特別涉及調制脈沖信號發生方法和裝置。

背景技術

很多技術領域例如飛行時間(TOF，Time of Flight)技術、3D結構光技術中，均需要使用調制脈沖信號，例如調制脈沖信號可用于驅動TOF模組中激光器進行發光。

TOF技術中，參見圖1a所示，激光器11在驅動信號的控制下發出經調制的光波，光波遇物體后反射，反射的光波被傳感器12接收到，傳感器12通過計算光波發射和反射的時間差或相位差，來換算傳感器與物體之間的距離。隨著TOF技術的不斷成熟，該技術逐漸應用于3D成像、測距、體感交互等應用領域。上述激光器11在發出光波時，可以使用調制脈沖信號作為激光器的驅動信號(開關信號)。

在3D結構光技術中，參見圖1b所示，激光器13發出具有一定結構特征的光波投射到物體上，由攝像頭14進行光線采集；上述具備一定結構特征的光線投射在物體的不同深度區域，會由攝像頭14采集到不同相位的圖像信息，經過圖像三維解析可以計算出物體的不同深度信息，以此來獲得物體的三維結構。上述激光器13在發出光波時也可以使用調制脈沖信號作為激光器的開關信號。

以上的激光器在使用調制脈沖信號作為發光的驅動信號時，為了得到更大的測量范圍，調制脈沖信號最好具有周期性、且同一周期內具有多個相位的連續高頻窄脈沖信號。

現有技術中，一般都采用雪崩三極管馬克思(marks)級聯電路、梳狀譜電路、微分器和高速差分放大器構成的電路生成上述調制脈沖信號，但是該信號生成電路結構復雜，且難以調試。

發明內容

本申請提供了一種調制脈沖信號發生方法和裝置，實現簡單，且易于調試。

第一方面，本申請實施例提供了一種調制脈沖信號發生裝置，包括：

矩形波發生單元，用于生成周期為第一周期的矩形波信號；

延時單元，用于生成相對于所述矩形波信號延時第一時長的延時矩形波信號；

第一邏輯處理單元，用于對所述矩形波信號和所述延時矩形波信號進行第一邏輯運算，得到窄脈沖信號；所述窄脈沖信號的周期為所述第一周期；

調制波發生單元，用于生成周期為第二周期、且一個周期內高電平持續時間或低電平持續時間為第二時長的調制波信號；所述第二時長大于0，小于所述第二周期；所述第二周期大于所述第一周期；

第二邏輯處理單元，用于對所述窄脈沖信號和所述調制波信號進行第二邏輯運算，得到調制脈沖信號；所述調制脈沖信號為間隔式連續窄脈沖信號，所述調制脈沖信號的周期為所述第二周期，一個周期內連續窄脈沖信號的持續時間為所述第二時長，所述連續窄脈沖信號中單個脈沖的脈沖寬度與所述窄脈沖信號中單個脈沖的脈沖寬度相同，兩個相鄰脈沖之間的時間間隔等于所述第一周期。