[发明专利]一种激光脉冲测距回波信号多路缩放结果选择控制方法

说明书

本发明涉及一种激光脉冲测距回波信号多路缩放结果选择控制方法，通过对待判断脉冲信号进行复制，其中第一路通过信号延迟技术，延迟到足够时间等待通道选择电路判断处理；该线路配置开关电路，可以被通道选择电路控制是否导通；第二路进入通道选择电路，判断第一路脉冲信号缩放比例是否最优。如果满足就发信号给开关电路导通，否则就发信号让开关电路关闭。通过本发明，能够对多路缩放结果模拟信号进行模拟方式选择，把最优缩放回波信号的选择前置，使得输出到AD处理电路时已经是一路最优缩放结果信号，保证后续的处理仅仅需要一路AD通道，极大的节省AD资源，降低成本。

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，更具体地说，涉及一种激光脉冲测距回波信号多路缩放结果选择控制方法。

背景技术

脉冲式激光雷达通过向目标对象发射激光脉冲并检测目标物的返回激光脉冲回波信号，经过计算脉冲的飞行时间来测量目标对象的距离。高精度的脉冲激光雷达通常还要检测回波脉冲的波形信息，通过波形分析来进一步提升测距精度。良好的波形采集能力是高精度激光雷达的核心能力。

目标对象反射激光脉冲信号放大检测的宽动态范围适配是激光雷达系统中的主要难题之一。短距离激光雷达，量程范围多在百米范围内；中远距离激光雷达，量程多在千米范围内；远距离激光雷达，其量程可达到数千米以上。对于非特定应用场合的激光雷达而言，其最近可探测距离通常要求小于0.5米；对于特定应用场合的激光而言，最近可探测距离可达厘米级别，如此宽的测距范围必定使雷达接收系统所获得的激光光强的动态范围很大；另外，由于场景中目标物体的反射率高低不同，分布距离不同，将导致激光回波光强的动态范围进一步变大。

单路放大结构的模拟电路在回波信号弱的时候无法满足信号放大倍数的要求，在信号强的时候又会容易饱和，并不适应这种宽动态信号的放大处理。目前通常采用多路缩放(对原始信号既可能缩小又可能放大，根据需要来定)的模拟电路结构来解决信号宽动态范围适配的问题(如图1)。该种电路每路都设定不同的逐级扩大的缩放倍数，确保最终至少有一路的结果能够满足后续处理的要求。该方案一般采用高灵敏度、低噪声的PD/APD探测器，并配套宽带宽、大缩放倍数和低噪声的放大器。这种电路的每路对应不同的缩放倍数，从而适应自然界不同反射率、不同距离的目标物体的激光脉冲回波信号的缩放处理。

如上这种处理方式，能够有效的解决激光脉冲回波信号的宽动态范围放大的问题。通常每路缩放的信号都需要一路AD转换为数字信号，然后通过数字电路来选择最优缩放回波信号用于后续处理。这意味着有多少路缩放就需要多少路的AD转换。高速AD器件较为贵重，每增加一路AD，就会增加设备的电路和器件成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，能够对多路缩放结果模拟信号进行模拟方式选择，把最优缩放回波信号的选择前置，使得输出到AD处理电路时已经是一路最优缩放结果信号，保证后续的处理仅仅需要一路AD通道，极大的节省AD资源，降低成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种激光脉冲测距回波信号多路缩放结果选择控制方法，包括：

接收待选择缩放倍数结果的激光脉冲测距回波信号；

将接收到的激光脉冲测距回波信号复制生成两路完全一致的第一激光脉冲测距回波信号和第二激光脉冲测距回波信号；

将两路完全一致的激光脉冲测距信号中的第一激光脉冲测距回波信号进行延迟，以等待通道选择电路判断处理；

将第二激光脉冲测距回波信号，通过信号多路分级缩放电路进行信号缩放，并通过比较器比较缩放后的多路信号，根据比较器的比较结果，通过最优缩放通道评估电路确定最优缩放结果对应的缩放比例；