[發(fā)明專利]一種激光雷達及基于FPGA實現(xiàn)的信號處理裝置、方法

在審

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• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN113702987A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 疏達;梁炳寅;李遠
• 申請（專利權(quán)）人: 北醒（北京）光子科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/4865;G01S7/4915
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于FPGA實現(xiàn)的信號處理裝置，其特征在于，包括：

時鐘管理模塊，用于生成脈沖時鐘信號并輸出；

第一時間測量模塊，用于根據(jù)所述脈沖時鐘信號進行時鐘同步，還用于在接收到激光開始信號后對所述脈沖時鐘信號進行計數(shù)，直至接收到激光結(jié)束信號，根據(jù)計數(shù)結(jié)果確定所述激光開始信號與所述激光結(jié)束信號之間的第一時間間隔T1，所述激光開始信號用于指示激光信號的發(fā)射時間，所述激光結(jié)束信號用于指示所述激光信號的回波到達時間；

第二時間測量模塊，用于根據(jù)所述脈沖時鐘信號進行時鐘同步，還用于在接收到所述激光開始信號后，利用FPGA的專用進位延遲鏈確定所述激光開始信號的上升沿到下一個脈沖時鐘信號的上升沿之間的第二時間間隔T2，在接收到所述激光結(jié)束信號后，利用FPGA的專用進位延遲鏈確定所述激光結(jié)束信號的上升沿到下一個脈沖時鐘信號的上升沿之間的第三時間間隔T3；

飛行延時確定模塊，用于根據(jù)所述脈沖時鐘信號進行時鐘同步，還用于根據(jù)所述第一時間間隔T1、第二時間間隔T2和第三時間間隔T3確定激光飛行時間T，T=T1+T2-T3；

飛行距離確定模塊，用于根據(jù)所述激光飛行時間確定激光飛行距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括配置模塊，用于接收信號處理精度信息，根據(jù)所述信號處理精度信息確定所述專用進位延遲鏈的延遲單元數(shù)量，將所述延遲單元數(shù)量的延遲單元使能。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述第二時間測量模塊包括：

第一專用進位延遲鏈，第一觸發(fā)器陣列，第一編碼器，第一查找表和第二時間間隔確定模塊，第二專用進位延遲鏈，第二觸發(fā)器陣列，第二編碼器，第二查找表和第三時間間隔確定模塊；

所述第一專用進位延遲鏈和所述第二專用進位延遲鏈均包括多個抽頭，所述激光開始信號輸入所述第一專用進位延遲鏈，并在所述多個抽頭中順序傳遞；

所述第一觸發(fā)器陣列和所述第二觸發(fā)器陣列均包括多個D觸發(fā)器；

所述第一觸發(fā)器陣列的每個D觸發(fā)器的輸入端分別與所述第一專用進位延遲鏈的一個抽頭連接，還分別與所述時鐘管理模塊連接；

所述第二觸發(fā)器陣列的每個D觸發(fā)器的輸入端分別與所述第二專用進位延遲鏈的一個抽頭連接，還分別與所述時鐘管理模塊連接；

所述第一編碼器用于將所述第一觸發(fā)器陣列的各個D觸發(fā)器的輸出編碼為第一溫度計碼；

所述第二編碼器用于將所述第二觸發(fā)器陣列的各個D觸發(fā)器的輸出編碼為第二溫度計碼；

所述第一查找表用于根據(jù)所述第一溫度計碼查找所述第一專用進位延遲鏈的第一目標(biāo)抽頭的數(shù)量，所述第一目標(biāo)抽頭為直至下一個脈沖時鐘信號上升沿到來，所述激光開始信號經(jīng)過的抽頭；

所述第二查找表用于根據(jù)所述第二溫度計碼查找所述第二專用進位延遲鏈的第二目標(biāo)抽頭的數(shù)量，所述第二目標(biāo)抽頭為直至下一個脈沖時鐘信號上升沿到來，所述激光結(jié)束信號經(jīng)過的抽頭；

所述第二時間間隔確定模塊用于根據(jù)所述第一目標(biāo)抽頭的數(shù)量和預(yù)設(shè)的第一目標(biāo)抽頭的時間延遲，確定所述第二時間間隔T2；

所述第三時間間隔確定模塊用于根據(jù)所述第二目標(biāo)抽頭的數(shù)量和預(yù)設(shè)的第二目標(biāo)抽頭的時間間隔，確定所述第三時間間隔T3。