CN109946675A - 一种激光雷达杂散光抑制电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种激光雷达电路，尤其涉及一种激光雷达杂散光抑制电路。本申请包括信号连接的触发信号模块、增益控制模块和放大模块，触发信号模块用于发出触发信号，触发增益控制模块工作；增益控制模块用于对放大模块的信号增益进行控制，当接到触发信号后，先对放大模块的信号增益进行降低，在经过设定时间后，再恢复放大模块的信号增益；放大模块用于对激光雷达接收信号进行信号增益。本申请通过增益控制模块控制放大模块的信号增益，当接到触发信号后，先对放大模块的信号增益进行降低，使接收模块不能收到杂散光信号。在经过设定时间后，再恢复放大模块的信号增益，正常接收反射光信号，完成了对杂散光的抑制。
Description
技术领域
本发明申请涉及激光雷达领域，尤其涉及一种激光雷达杂散光抑制电路。
背景技术
激光雷达具有体积小，分辨率高，抗干扰能力强等优点，可以用于测速、测距、精确跟踪、制导、导航等，因此在无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、3D打印、VR/AR等领域应用广泛。
激光雷达光学系统是激光雷达的主要组成部分之一，其基本功能是将激光器发射激光束变成激光雷达所需的照射波束，并将激光照射到目标上，接收从目标反射回的回波信号，在这一过程中，由于光学系统的漏光、光学元件表面的残余反射及光学系统中非光学表面的残余反射，会出现杂散光，杂散光的存在会对最后的测量精度产生很大影响，为消除杂散光，目前本领域技术人员一般是采用结构件对发射光源进行隔离，并结合吸光材料对杂散光做吸收处理，从而降低光源产生的杂散光对接收模块产生的串扰，这种方法对光路设计和结构件的加工精度和装配精度提出了很高的要求，而且整个光机的尺寸也会较大。
发明内容
本申请实施例在于提出一种激光雷达杂散光抑制电路，从电路控制角度解决杂散光问题。
为达此目的，本发明申请实施例采用以下技术方案：
一方面，一种激光雷达杂散光抑制电路，包括信号连接的触发信号模块、增益控制模块和放大模块，
所述的触发信号模块用于发出触发信号，触发增益控制模块工作；
所述的增益控制模块用于对放大模块的信号增益进行控制，当接到触发信号后，先对放大模块的信号增益进行降低，在经过设定时间后，再恢复放大模块的信号增益；
所述的放大模块用于对激光雷达接收信号进行信号增益。
在一种可能的实现方式中，所述的增益控制模块产生增益控制信号，该增益控制信号的幅度发生上升或下降，进而控制放大模块降低信号增益。
在一种可能的实现方式中，所述的增益控制信号的幅度上升或下降为非线性的。
在一种可能的实现方式中，增益控制信号的幅度上升或下降10-80%。
在一种可能的实现方式中，增益控制信号的幅度上升或下降40-60%。
在一种可能的实现方式中，所述的放大模块的信号增益降低到300mV以下。
在一种可能的实现方式中，所述的放大模块的信号增益降低到200mV以下。
在一种可能的实现方式中，所述的设定时间为200-1000ns。
在一种可能的实现方式中，所述的设定时间为400-800ns。
在一种可能的实现方式中，所述的触发信号模块为FPGA芯片，增益控制模块为RC电路，放大模块为AD芯片。
本申请实施例通过增益控制模块控制放大模块的信号增益，当接到触发信号后，先对放大模块的信号增益进行降低，使接收模块不能收到杂散光信号。在经过设定时间后，再恢复放大模块的信号增益，正常接收反射光信号，完成了对杂散光的抑制。
附图说明
图1是本申请实施例的示意图。
图中：1、触发信号模块；2、增益控制模块；3、放大模块；4、触发信号；5、增益控制信号；6、接收信号；7、放大后的接收信号。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本申请的技术方案。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请实施例。
由图1所示,一种激光雷达杂散光抑制电路，包括信号连接的触发信号模块1、增益控制模块2和放大模块3，
所述的触发信号模块1用于发出触发信号4，触发增益控制模块2工作；
所述的增益控制模块2用于对放大模块3的信号增益进行控制，当接到触发信号4后，先对放大模块3的信号增益进行降低，在经过设定时间后，再恢复放大模块3的信号增益；
所述的放大模块3用于对激光雷达接收信号6进行信号增益，放大为放大后的接收信号7。
本申请通过增益控制模块2控制放大模块3的信号增益，当接到触发信号4后，先对放大模块3的信号增益进行降低，此时放大模块3的信号增益较小，杂散光信号受到的信号增益小，其强度不足以被激光雷达的接收装置接收到。在经过预先设定的时间后，回波信号返回，此时再恢复放大模块的信号增益，对回波信号进行增益，使回波信号放大到足以被激光雷达的接收装置接收，这一过程中，通过对杂散光信号减少增益，对回波信号进行增益，完成了对杂散光的抑制并能正常接收回波信号。
所述的增益控制模块2产生增益控制信号5，该增益控制信号5的幅度发生上升或下降，进而控制放大模块3降低信号增益。
放大模块3的信号增益有两种控制模式，一种是随着增益控制信号5幅度上升降低信号增益，另一种是随着增益控制信号5幅度下降降低信号增益。
所述的增益控制信号5的幅度上升或下降为非线性的。
因为增益控制模块2选用RC电路，生成的RC电平曲线是非线性的。
增益控制信号5的幅度上升或下降10—80%。
增益控制信号5的幅度上升或下降40—60%。
这一幅度变化，可以保证放大模块3能够准确接收到增益控制信号5并根据增益控制信号5降低信号增益。
所述的放大模块3的信号增益降低到300mV以下。
所述的放大模块3的信号增益降低到200mV以下。
根据激光雷达接收装置对信号强度的要求，放大模块3的信号增益降低到200mV以下，可以保证杂散光信号因为强度太低无法被接收到。
所述的设定时间为200-1000ns。
采用这个时间，激光雷达的测距距离为30m-150m。满足最大测量距离需要。
所述的设定时间为400-800ns。
采用这个时间，激光雷达的测距距离为60m-120m。满足精确测距需要。
所述的触发信号模块1、增益控制模块2和放大模块3为：触发信号模块1为FPGA芯片，增益控制模块2为RC电路，放大模块3为AD芯片。
上述装置均为现有技术。
以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，包括信号连接的触发信号模块、增益控制模块和放大模块，
所述的触发信号模块用于发出触发信号，触发增益控制模块工作；
所述的增益控制模块用于对放大模块的信号增益进行控制，当接到触发信号后，先对放大模块的信号增益进行降低，在经过设定时间后，再恢复放大模块的信号增益；
所述的放大模块用于对激光雷达接收信号进行信号增益。
2.根据权利要求1所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，所述的增益控制模块产生增益控制信号，该增益控制信号的幅度发生上升或下降，进而控制放大模块降低信号增益。
3.根据权利要求2所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，所述的增益控制信号的幅度上升或下降为非线性的。
4.根据权利要求3所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，增益控制信号的幅度上升或下降10-80%。
5.根据权利要求4所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，增益控制信号的幅度上升或下降40-60%。
6.根据权利要求5所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，所述的放大模块的信号增益降低到300mV以下。
7.根据权利要求6所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，所述的放大模块的信号增益降低到200mV以下。
8.根据权利要求7所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，所述的设定时间为200-1000ns。
9.根据权利要求8所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，所述的设定时间为400-800ns。
10.根据权利要求9所述的一种激光雷达杂散光抑制电路，其特征在于，所述的触发信号模块为FPGA芯片，增益控制模块为RC电路，放大模块为AD芯片。
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