[发明专利]测水激光雷达PMT动态增益控制系统

权利要求书

1.测水激光雷达PMT动态增益控制系统，其特征在于，测水激光雷达PMT动态增益控制系统由电源模块、激光模块、光学接收模块、探测模块、衰减器模块、采集模块、控制模块、DA模块、POS模块组成；

电源模块提供激光模块与POS模块的+24V直流电源、探测模块的驱动电压+15V直流电源、控制模块与AD采集模块的+12V直流电源、DA模块的+5V直流电源；

光学接收模块，接收激光器发射激光打到目标后的回波信号，并剔除杂光且防止回波光的强度太大；

探测模块在接收激光回波后将光信号变成电信号，根据增益电压的不同提供不同的增益，改变探测范围，根据门控信号选择开通与关闭；

衰减器模块一端连接探测模块，一端连接采集反馈模块，将电信号衰减到高速AD采集模块适合的范围；

采集模块将经衰减器衰减后的电信号转换成数字信号并找到最大值，因为激光的重频较高，脉宽较窄，所以对采集速率的要求较高；

控制模块采用高速AD采集模块中的FPGA设计完成，一端连接采集模块，一端连接DA模块，一端连接POS模块，一端连接PMT门控端口；通过对比最大值与阈值，判断是否需要改变增益，若需要改变增益判断是增大增益还是减小增益，然后将判断的结果通过指令发送给DA模块，接收POS数据找到高程，计算出门控时间，根据门控时间控制门控信号；

DA模块一端连接控制模块，一端连接探测模块，根据控制模块的指令给探测模块提供不同的增益电压。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的工作流程如下：

①激光器接收到触发信号后，开始发射激光；

②光学接收模块，接收激光照射到水底后的回波，并传递给探测模块；

③探测模块PMT在接收激光回波后将光信号变成电信号；

④衰减器模块将电信号衰减到高速AD模块适合采集的范围；

⑤AD采集模块将模拟信号转换成数字信号；

⑥POS模块接收卫星信号并传递给控制模块；

⑦控制模块通过分析数字信号找出最大值，对比最大值与阈值，判断是否需要改变增益，若需要改变增益判断是增大增益还是减小增益，然后将判断的结果通过指令发送给DA模块，接收POS数据找到高程，计算出门控时间，根据门控时间控制门控信号；

⑧DA模块根据控制模块的指令给探测模块提供不同的增益电压；

⑨PMT根据门控信号打开或关闭，根据增益电压提供对应的增益。