[实用新型]一种用于提高汽车防撞性能的激光信号检测装置

摘要

本实用新型涉及一种用于提高汽车防撞性能的激光信号检测装置，属汽车防撞技术领域。它由晶体振荡器、模拟开关、高频放大器、晶体滤波器、高速ADC1、高速ADC2、数字信号处理单元构成。数字信号处理单元与防撞控制单元连接，模拟开关的信号输出与激光发射装置相连，激光传感器的信号输出通过高频放大器、晶体滤波器、高速ADC采样后输出到数字信号处理单元；该装置采用晶体滤波和互相关检测技术处理激光反射信号，采用CAN总线接口与防撞控制单元连接，兼容汽车电子总线接口；保证了防撞控制单元准确、实时地提取激光反射信息，有效发挥激光探测技术在汽车防撞系统中的高分辨率探测优势，提高了汽车防撞性能。

主权项

1.一种用于提高汽车防撞性能的激光信号检测装置，它由晶体振荡器、模拟开关、高频放大器、晶体滤波器、高速ADC1、高速ADC2、数字信号处理单元、防撞控制单元、激光发射器和激光接收传感器构成；其特征在于：数字信号处理单元通过CAN总线与防撞控制单元相连；以实现功能寄存器配置和检测数据传输，数字信号处理单元通过GPIO与模拟开关的控制端相连，模拟开关的两个信号输入与晶体振荡器的输出相连，模拟开关的信号输出通过SMA连接器与激光发射器的调制输入相连，以调制激光发射器的发射激光；数字信号处理单元通过SPI总线与高速ADC1和高速ADC2的控制端口相连，以完成对高速ADC1和高速ADC2的采样频率、采样模式的寄存器参数配置；高速ADC1和高速ADC2的数据输出端口分别通过LVDS接口的写数据端口与数字信号处理单元相连；高频放大器的信号输入通过SMA连接器与激光接收传感器相连，高频放大器的信号输出与晶体滤波器的信号输入相连；在激光传感器输出的模拟前端对激光反射信号进行前级放大，并将放大后的信号用晶体滤波器实现高Q值带通滤波，以改善信号的信噪比；高速ADC1的模拟差分信号输入端与晶体振荡器的差分信号输出相连，高速ADC2的模拟差分信号输入端与晶体滤波器的差分信号输出相连；实现对激光发射同步信号和激光反射信号进行双通道高速采集；所述的晶体滤波器由高频运放U1、无源晶振X1、电感L1、电容C1、电阻R1、电阻R2构成；无源晶振X1串接在高频放大器的输出端和高频运放U1的同相输入端之间，电感L1、电容C1串接在高频运放U1的同相输入端和模拟地之间；R2跨接在高频运放U1的反馈端，R1与高频运放U1的反向端、模拟地相连；通过电感L1和电容C1调整无源晶振X1的谐振频率点来改变晶体滤波器的中心频率和通带范围，实现激光反射信号的高Q值窄带带通滤波处理；数字信号处理单元由LVDS接口1、LVDS接口2、运算控制单元、硬件相关运算单元、CAN总线接口组成；CAN总线接口建立防撞控制单元与硬件相关运算单元的控制寄存器和处理结果的数据连接通道；硬件相关运算单元与运算控制单元的控制寄存器输入端口、运算控制单元的运算触发信号输出端口、LVDS接口1的读数据端口、LVDS接口2的读数据端口相连；在启动触发模拟开关输出正弦信号时，实现启动高速ADC1和高速ADC2进行同步采集，并将采集的数据通过高速LVDS接口读入到硬件相关运算单元；运算控制单元与LVDS接口1的触发输入、LVDS接口2的触发输入、模拟开关的触发输入、高速ADC1的SPI控制输入、高速ADC2的SPI控制输入相连；以实现启动高速ADC1和高速ADC2进行同步采集，并将采集的数据通过高速LVDS接口读入到硬件相关运算单元。