CN113109788A - 脉冲发射控制电路及控制方法 - Google Patents

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CN113109788A CN202010033201.7A CN202010033201A CN113109788A CN 113109788 A CN113109788 A CN 113109788A CN 202010033201 A CN202010033201 A CN 202010033201A CN 113109788 A CN113109788 A CN 113109788A
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何世栋
蔡中华
张化红
高磊
钱振海
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Abstract

本申请提供一种脉冲发射控制电路及控制方法，涉及脉冲控制技术领域。该脉冲发射控制电路包括脉冲发生单元、第一开关子电路、功率控制子电路；脉冲发生器与第一节点、第一开关子电路连接，储能子单元与第一节点和第一电压端连接，第一节点与电源电压端连接；第一开关子电路与脉冲发生单元、第一控制信号端、第二节点连接；脉冲发生单元用于在脉冲发生器与第二节点导通时，控制脉冲发生器产生脉冲信号；功率控制子电路包括储能单元、控制单元；储能单元与第二节点和第二电压端连接；控制单元与第二节点和第二控制信号端连接；功率控制子电路用于控制第二节点的电压大小。该脉冲发射控制电路能够解决脉冲能量不可调的问题。

Description

脉冲发射控制电路及控制方法
技术领域
本申请涉及脉冲控制技术领域，尤其涉及一种脉冲发射控制电路及控制方法。
背景技术
光学测距(也即测量光往返目标所需要的时间来计算目标的距离)作为目前一种常用的距离测定方式。以激光雷达为例，通过计算激光从发出到接收的时间，从而准确得到目标物体与激光雷达之间的距离。实际中，为了获得较远的探测距离，需要提高激光发射器的出射光能量，这种光能量的形式是脉冲式，脉冲的持续时间在几纳秒到几十纳秒，在脉冲时间内，光能量的峰值功率可以达到几十瓦到上百瓦，此时通过激光器的电流会达到几十安培到上百安培。
由于激光发射器对电源输出能力和负载驱动能力要求高，无法通过电源动态快速实时调整激光器的工作电压，从而使得激光器发出的光脉冲能量不可调，也即激光器的光功率不可调；在此情况下，当激光雷达应用在车载领域时，若激光发射器以大功率发出光脉冲能量照射到近端物体时，会反射非常强的激光能量到激光雷达的光探测器，由于光探测器的动态范围有限，光能量超过了光探测器的最大输出限制，会导致光探测器的输出信号发生饱和，从而无法有效检测光脉冲的返回时间，造成探测范围受到限制。
发明内容
本申请提供一种脉冲发射控制电路及控制方法，能够解决脉冲能量不可调的问题。
本申请提供一种脉冲发射控制电路，包括脉冲发生单元、第一开关子电路、功率控制子电路、第一控制信号端；所述脉冲发生单元包括脉冲发生器、储能子单元、电源电压端和第一电压端；所述脉冲发生器与第一节点、所述第一开关子电路连接，所述储能子单元与所述第一节点和所述第一电压端连接，所述第一节点与所述电源电压端连接；所述第一开关子电路与所述脉冲发生单元、所述第一控制信号端、第二节点连接；所述第一开关子电路用于通过所述第一控制信号端的第一控制信号，控制所述脉冲发生器与所述第二节点之间的通断；所述脉冲发生单元用于在所述脉冲发生器与所述第二节点导通时，控制所述脉冲发生器产生脉冲信号；所述功率控制子电路包括储能单元、控制单元、第二控制信号端、第二电压端；所述储能单元与所述第二节点和所述第二电压端连接；所述控制单元与所述第二节点和所述第二控制信号端连接；所述功率控制子电路用于控制所述第二节点的电压大小。
本实施例提供的脉冲发射控制电路，通过控制单元将第二控制信号端的第二控制信号输出至第二节点控制储能单元的充放电，对第二节点的电压大小进行控制(也即第二节点的电压可控)，从而能够在第一控制信号端的第一控制信号通过第一开关子电路控制脉冲发生器与第二节点之间的导通时，实现对脉冲发生器产生的脉冲信号的能量大小的控制。
在一些可能实现的方式中，所述储能单元包括第二电容；所述第二电容的第一极与所述第二节点连接，所述第二电容的第二极与所述第二电压端连接；所述控制单元包括第一电阻；所述第一电阻的一端与所述第二节点连接，所述第一电阻的另一端与所述第二控制信号端连接。
在一些可能实现的方式中，所述脉冲发生器为激光二极管。
在一些可能实现的方式中，所述第一开关子电路包括第一晶体管；所述第一晶体管的栅极与所述第一控制信号端连接，所述第一晶体管的第一极与所述脉冲发生器连接，所述第一晶体管的第二极与所述第二节点连接。
在一些可能实现的方式中，所述储能子单元包括第一电容；所述第一电容的第一极与所述第一节点连接，所述第一电容的第二极与所述第一电压端连接。
本申请还提供一种脉冲发射控制电路包括脉冲发生单元、第一开关子电路、功率控制子电路、第一控制信号端；所述脉冲发生单元包括脉冲发生器、储能子单元、电源电压端和第一电压端；所述脉冲发生器与第一节点、所述第一开关子电路连接，所述储能子单元与所述第一节点和所述第一电压端连接，所述第一节点与所述电源电压端连接；所述第一开关子电路与所述脉冲发生器、所述第一控制信号端、第二节点连接；所述第一开关子电路用于通过所述第一控制信号端的第一控制信号，控制所述脉冲发生器与所述第二节点之间的通断；所述脉冲发生单元用于在所述脉冲发生器与所述第二节点导通时，控制所述脉冲发生器产生脉冲信号；所述功率控制子电路包括储能单元、控制单元、第二控制信号端、第二电压端、第三电压端；所述储能单元与所述第二节点和所述第二电压端连接；所述控制单元与所述第二节点、所述第二控制信号端、所述第三电压端连接；所述功率控制子电路用于控制所述第二节点的电压大小。
本实施例提供的脉冲发射控制电路，通过第一控制信号端对第一开关子电路的控制，实现脉冲发生器与第二节点之间的导通，并在脉冲发生单元控制脉冲发生器发出第一脉冲信号前，控制单元通过第二控制信号端的第二控制信号控制第二电压端与第一节点之间导通时长，来控制储能单元的放电时长，实现对第二节点的电压大小的控制(也即第二节点的电压可控)，从而实现对脉冲发生器产生的第一脉冲信号的能量大小的控制。
在一些可能实现的方式中，所述储能单元包括第二电容；所述第二电容的第一极与所述第二节点连接，所述第一电容的第二极与所述第二电压端连接；所述控制单元包括第二晶体管和第二电阻；所述第二晶体管的栅极与所述第二控制信号端连接，所述第二晶体管的第一极与所述第二电阻的一端连接，所述第二晶体管的第二极与所述第三电压端连接；所述第二电阻的另一端与所述第二节点连接。
在一些可能实现的方式中，所述脉冲发生器为激光二极管。
在一些可能实现的方式中，所述第一开关子电路包括第一晶体管；所述第一晶体管的栅极与所述第一控制信号端连接，所述第一晶体管的第一极与所述脉冲发生器连接，所述第一晶体管的第二极与所述第二节点连接。
在一些可能实现的方式中，所述储能子单元包括第一电容；所述第一电容的第一极与所述第一节点连接，所述第一电容的第二极与所述第一电压端连接。
本申请还提供一种如前述任一种脉冲发射控制电路的控制方法，包括：生成第一控制信号和第二控制信号；将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别输入至第一控制信号端和第二控制信号端，以控制脉冲发生器发出的脉冲信号的能量大小。
在一些可能实现的方式中，所述第一控制信号为脉冲波；所述第二控制信号为调制连续波。
在一些可能实现的方式中，所述第一控制信号为脉冲波；所述第二控制信号为正弦波，所述正弦波的任意相邻波峰和波谷分别对应所述第一控制信号的相邻两个脉冲时段。
在一些可能实现的方式中，所述第一控制信号为同向多脉冲波，所述第二控制信号为单脉冲波；所述单脉冲波的脉冲对应所述同向多脉冲波位于同一周期中的两个脉冲波之间的时段。
在一些可能实现的方式中，所述第一控制信号为同向双脉冲波，所述同向双脉冲波中包括多组同向双脉冲信号；所述第二控制信号为单脉冲波；所述单脉冲波中任意相邻两个脉冲分别对应所述同向双脉冲波中相邻两组同向双脉冲的间隔时段。
本申请还提供一种脉冲发射器，包括如前述的脉冲发射控制电路。
本申请还提供一种雷达，包括光探测器、信号处理模块以及如前述的脉冲发射器；所述光探测器和所述脉冲发射器均与所述信号处理模块连接。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种雷达的示意图；
图2为本申请实施例一提供的一种脉冲发射控制电路的示意图；
图3为本申请实施例提供的一种脉冲发射控制电路的控制方法流程图；
图4为本申请实施例一提供的一种脉冲发射控制电路的控制信号示意图；
图5为本申请实施例二提供的一种脉冲发射控制电路的示意图；
图6为本申请实施例二提供的一种脉冲发射控制电路的控制信号示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。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。方法、系统、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。
本申请实施例提供一种脉冲发射器，该脉冲发射器可以为光脉冲发射器，也可以为声波脉冲发射器，还可以为其他类型的脉冲发射器，本申请对此不作具体限制。
可以理解的是，对于脉冲发射器而言，其内部设置有脉冲发射控制电路，通过脉冲发射控制电路来控制脉冲的发射。
采用本申请的脉冲发射器，通过其内部的脉冲发射控制电路能够控制发出的脉冲能量大小可调，也即脉冲功率可调，从而能够根据实际的需要，选择设置该脉冲发射器应用领域；例如激光雷达、通信、工业自动化控制、消费电子等领域。
以上述脉冲发射器应用在雷达领域为例，如图1所示，该雷达包括前述的脉冲发射器01(可以为激光脉冲发射器，也可称为激光发射器)、光探测器02、信号处理模块03；其中，光探测器02和脉冲发射器01均与信号处理模块03连接。当然，该雷达包括其他的一些部件，例如光准直结构等等，本申请对此不作具体限定。
采用上述雷达对目标物体04的距离测定时，脉冲发射器01向目标物体04发出激光，并通过光探测器02接收经目标物体04反射的激光，信号处理模块03根据脉冲发射器01发出激光的时间到光探测器02接收到反射的激光的时间，计算得到目标物体04与雷达之间的实际距离。
此处需要说明的，本申请的雷达类型包括但不限于气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等。本申请的雷达发出的激光的波段包括但不限于905nm、1550nm、紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达等；本申请的雷达的应用范围包括但不限于车载激光雷达、测绘雷达、气象雷达等。
由于雷达发出的激光脉冲的间隔只有几微秒到几十微秒，为了使得每一激光脉冲的发光功率可调，由于电源电压具有较大的负载驱动能力，因此通过调整电源电压来实现激光脉冲的能量(功率)调节，会导致电源电压的设计难度会成倍提高。相比之下，本申请雷达无需对电源电压进行改变，仅通过脉冲发射控制电路自身即可对发出的激光脉冲的能量进行快速调整，从而在不增加设计难度的基础上，使得该雷达的探测范围进一步的扩大，不仅能够满足远距离探测，还可以满足近距离探测，也即雷达的探测动态范围得到了有效的提高。
以下通过具体的实施例对本申请中的脉冲发射控制电路的具体结构以及工作原理进行说明。
实施例一
本实施例提供一种脉冲发射控制电路，如图2所示，该脉冲发射控制电路可以包括脉冲发生单元100、第一开关子电路200、功率控制子电路300、第一控制信号端Ctrl1。
上述脉冲发生单元100可以包括脉冲发生器101、储能子单元102、电源电压端VDD和第一电压端U1。其中，脉冲发生器101与第一节点N1、第一开关子电路200连接，储能子单元101与第一节点N1和第一电压端U1连接，第一节点N1与电源电压端VDD连接。
需要说明的是，上述第一电压端U1的电压小于电源电压端VDD的电压，在一些可能实现的方式中，可以将第一电压端U1与接地端连接；实际中可以根据需要，选择第一电压端U1的电压大小，本申请对此不作具体限制。以下实施例以及附图均是以第一电压端U1与接地端连接为例进行示意说明的。
在一些可能实现的方式中，参考图2所示，上述脉冲发生器101可以为激光二极管D1。激光二极管D1的阳极与第一节点N1连接，激光二极管D1的阴极与第一开关子电路200连接。此处可以理解的是，流经激光二极管D1的电流与激光二极管D1的发光功率成正比，激光二极管D1的发光功率与施加在激光二极管D1的阴极和阳极上的电压成正比。
在一些可能实现的方式中，上述储能子单元102可以包括第一电容C1。其中，第一电容C1的第一极与第一节点N1连接，第一电容C1的第二极与第一电压端U1连接。其中，第一电容C1可以是一个电容，也可以是多个串联或者并联的电容，本申请对此不作限制。
参考图2，上述第一开关子电路200与脉冲发生单元100、第一控制信号端Ctrl1、第二节点N2连接。该第一开关子电路200用于通过第一控制信号端Ctrl1的第一控制信号，控制脉冲发生器101与第二节点N2之间的通断。
示意的，在一些可能实现的方式中，参考图2，上述第一开关子电路200可以包括第一晶体管SW1。第一晶体管SW1的栅极与第一控制信号端Ctrl1连接，第一晶体管SW1的第一极与脉冲发生器101(例如激光发光二极管D1的阴极)连接，第一晶体管SW1的第二极与第二节点N2连接。
另外，如图2所示，上述功率控制子电路300可以包括储能单元301、控制单元302、第二控制信号端Ctrl2、第二电压端U2。其中，储能单元301与第二节点N2和第二电压端U2连接；控制单元302与第二节点N2和第二控制信号端Ctrl2连接。该功率控制子电路300用于通过储能单元301和控制单元302对第二节点N2的电压大小进行控制。
需要说明的是，上述第二电压端U2的电压小于电源电压端VDD的电压，在一些可能实现的方式中，可以将第二电压端U2与接地端连接；实际中可以根据需要选择第二电压端U2的电压大小，本申请对此不作具体限制。以下实施例以及附图均是以第二电压端U2与接地端连接为例，进行示意说明的。
在此基础上，上述脉冲发生单元100用于在脉冲发生器101与第二节点N2导通时，控制脉冲发生器101产生脉冲信号；也即脉冲发生器101在第一节点N1和第二节点N2的电压控制下产生脉冲信号。
综上所述，本实施例提供的脉冲发射控制电路，通过控制单元将第二控制信号端的第二控制信号输出至第二节点控制储能单元的充放电，对第二节点的电压大小进行控制(也即第二节点的电压可控)，从而能够在第一控制信号端的第一控制信号通过第一开关子电路控制脉冲发生器与第二节点之间的导通时，实现对脉冲发生器产生的脉冲信号的能量大小的控制。
以下对上述功率控制子电路300中的储能单元301和控制单元302的具体电路结构进行示意的说明。
在一些可能实现的方式中，参考图2，上述储能单元301可以包括第二电容C2。其中，第二电容C2的第一极与第二节点N2连接，第二电容N2的第二极与第二电压端U2连接。示意的，第二电容C2可以是一个电容，也可以是多个串联或者并联的电容，本申请对此不作限制。
在一些可能实现的方式中，参考图2，控制单元302可以包括第一电阻R1。其中，第一电阻R1的一端与第二节点N2连接，第一电阻R1的另一端与第二控制信号端Ctrl2连接。示意的，第一电阻R1可以是一个电阻，也可以是多个串联或者并联的电阻，本申请对此不作限制。
以下对本实施例的脉冲发射控制电路的控制方法进行示意的说明。如图3所示，该控制方法包括：
步骤101、生成第一控制信号和第二控制信号。
示意的，可以通过控制时序控制器生成第一控制信号和第二控制信号。
步骤102、将第一控制信号和第二控制信号分别输入至第一控制信号端和第二控制信号端，以控制脉冲发生器发出的脉冲信号的能量大小。
参考图2，在第一控制信号端Ctrl1输入的第一控制信号的控制下，脉冲发生器101与第二节点N2导通，并在第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号的控制下，通过储能单元301的充放电对第二节点N2的电压大小的控制，从而实现对脉冲发生器101产生的脉冲信号(也即功率)的能量大小进行调整。
在一些可能实现的方式中，如图4所示，第一控制信号端Ctrl1输入的第一控制信号可以为脉冲波；第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号的电压与第二电压端U2的电压大小不同，从而通过设置第二控制信号的电压大小，来控制储能单元301的充放电对来控制第二节点N2的电压大小，以控制脉冲发生器101产生的脉冲信号的能量大小。本申请中对于当然，考虑到储能单元301的充放电需要一定的时间，因此可以在第一控制信号发出脉冲波之前(也即控制脉冲发生器101发出脉冲信号之前)，通过第二控制信号来控制储能单元301的充放电。
例如，如图4所示，第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号可以为调制连续波。示意的，该调制连续波可以为正弦波，其中，该正弦波的任意相邻波峰和波谷分别对应第一控制信号的相邻两个脉冲时段对应；如在t1、t2时刻，第二控制信号的相邻波峰和波谷的时刻分别对应第一控制信号的相邻两个脉冲。
又例如，第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号可以为非连续波；示意的，该非连续波可以为双向波，该双向波中相邻两个脉冲的方向不同，一个为正脉冲，一个为负脉冲；可以设置该双向波的任意相邻两个脉冲分别对应第一控制信号的相邻两个脉冲到来之前的时段。
示意的，以下以图4中示出的第一控制信号和第二控制信号为例，并结合图2中的具体电路，对本实施例中的脉冲发射控制电路的控制过程进行具体说明。
设第一控制信号端Ctrl1输入的第一控制信号的脉冲电压为V1，通过第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号对第二电容C2进行充电或放电，控制第二节点N2的电压达到V2；V1-V2应大于第一晶体管SW1的栅源电压Vgs，才能保证第一晶体管SW1在第一控制信号的脉冲电压V1的控制下开启；第一节点N1的电压等于电源电压端VDD的电压Vdd。
第一控制信号端Ctrl1输入的第一控制信号的脉冲电压的控制下，第一晶体管SW1开启的瞬间，第一电容C1瞬间放电，向激光发光二极管D1提供一个大电流ID1，此时，激光发光二极管D1的工作电压为Vdd-V2，该电压(Vdd-V2)决定了流经激光发光二极管D1的电流ID1(也即输出光脉冲的能量)的峰值。
如图4所示，通过控制第二控制信号的波峰(t1、t3)和波谷(t2、t4)的电平大小，即可实现对激光发光二极管D1的工作电压的控制，以使得激光发光二极管D1产生能量满足实际需要的光脉冲。以第二控制信号的波峰(t1、t3)和波谷(t2、t4)的电压分别为v1和-v1为例，则第一控制信号在t1、t3时刻的脉冲电压到来时，激光发光二极管D1的工作电压为Vdd-v1；在t2、t4时刻的脉冲电压到来时，激光发光二极管D1的工作电压为Vdd+v1。
需要说明的是，在第一晶体管SW1开启的瞬间，尽管第一电容C1瞬间放电提供一个大电流流经激光发光二极管D1，该电流会通过第二节点N2对第二电容C2进行瞬间充电，但是在充电的瞬间可以认为第二节点的电压V2电压基本无变化；同时由于第一电阻R1的存在，第一电阻R1会对流经激光发光二极管D1的大电流起到一定的隔离作用，从而避免流经激光发光二极管D1的大电流影响第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号的稳定性。
实施例二
本实施例提供一种脉冲发射控制电路，如图5所示，该脉冲发射控制电路可以包括脉冲发生单元100、第一开关子电路200、功率控制子电路300、第一控制信号端Ctrl1。
参考图5，上述脉冲发生单元100可以包括脉冲发生器101、储能子单元102、电源电压端VDD和第一电压端U1。其中，脉冲发生器101与第一节点N1、第一开关子电路200连接，储能子单元101与第一节点N1和第一电压端U1连接，第一节点N1与电源电压端VDD连接。
需要说明的是，上述第一电压端U1的电压小于电源电压端VDD的电压，在一些可能实现的方式中，可以将第一电压端U1与接地端连接；实际中可以根据需要选择第一电压端U1的电压大小，本申请对此不作限制。以下实施例以及附图均是以第一电压端U1为接地端为例，进行示意说明的。
在一些可能实现的方式中，参考图5，上述脉冲发生器101可以为激光二极管D1。激光二极管D1的阳极与第一节点N1连接，激光二极管D1的阴极与第一开关子电路200连接。此处可以理解的是，流经激光二极管D1的电流与激光二极管D1的发光功率成正比，激光二极管D1的发光功率与施加在激光二极管D1的阴极和阳极上的电压成正比。
在一些可能实现的方式中，上述储能子单元102可以包括第一电容C1。其中，第一电容C1的第一极与第一节点N1连接，第一电容C1的第二极与第一电压端U1连接。其中，第一电容C1可以是一个电容，也可以是多个串联或者并联的电容，本申请对此不作限制。
参考图5，上述第一开关子电路200与脉冲发生单元100、第一控制信号端Ctrl1、第二节点N2连接。该第一开关子电路200用于通过第一控制信号端Ctrl1的第一控制信号，控制脉冲发生器101与第二节点N2之间的通断。
示意的，在一些可能实现的方式中，参考图5，上述第一开关子电路200可以包括第一晶体管SW1。第一晶体管SW1的栅极与第一控制信号端Ctrl1连接，第一晶体管SW1的第一极与脉冲发生器101(例如激光发光二极管的阴极)连接，第一晶体管SW1的第二极与第二节点N2连接。
另外，如图5所示，上述功率控制子电路300可以包括储能单元301、控制单元302、第二控制信号端Ctrl2、第二电压端U2、第三电压端U3。其中，储能单元301与第二节点N2和第二电压端U2连接；控制单元302与第二节点N2、第二控制信号端Ctrl2、第三电压端U3连接。该功率控制子电路用于通过储能单元301和控制单元302对第二节点N2的电压大小进行控制。
需要说明的是，上述第二电压端U2、第三电压端U3的电压均小于电源电压端VDD的电压，在一些可能实现的方式中，可以将第二电压端U2、第三电压端U3与接地端连接；实际中可以根据需要选择第二电压端U2、第三电压端U3的电压大小，本申请对此不作具体限制。以下实施例以及附图均是以第二电压端U2、第三电压端U3均与接地端连接为例，进行示意说明的。
在此基础上，上述脉冲发生单元100用于在脉冲发生器101与第二节点N2导通时，控制脉冲发生器101产生脉冲信号；也即脉冲发生器101在第一节点N1和第二节点N2的电压控制下产生脉冲信号。
综上所述，本实施例提供的脉冲发射控制电路，通过第一控制信号端对第一开关子电路的控制，实现脉冲发生器与第二节点之间的导通，并在脉冲发生单元控制脉冲发生器发出第一脉冲信号前，控制单元通过第二控制信号端的第二控制信号控制第二电压端与第一节点之间导通时长，来控制储能单元的放电时长，实现对第二节点的电压大小的控制(也即第二节点的电压可控)，从而实现对脉冲发生器产生的第一脉冲信号的能量大小的控制。
以下对上述功率控制子电路300中的储能单元301和控制单元302的具体电路结构进行示意的说明。
在一些可能实现的方式中，参考图5，上述储能单元301可以包括第二电容C2。其中，第二电容C2的第一极与第二节点N2连接，第二电容N2的第二极与第二电压端U2连接。示意的，第二电容C2可以是一个电容，也可以是多个串联或者并联的电容，本申请对此不作限制。
在一些可能实现的方式中，参考图5，上述控制单元302可以包括第二晶体管SW2和第二电阻R2。其中，第二晶体管SW2的栅极与第二控制信号端Ctrl2连接，第二晶体管SW2的第一极与第二电阻R2的一端连接，第二晶体管SW2的第二极与第三电压端U3连接；第二电阻R2的另一端与第二节点N2连接。示意的，第二电阻R2可以是一个电阻，也可以是多个串联或者并联的电阻，本申请对此不作限制
以下对本实施例的脉冲发射控制电路的控制方法进行示意的说明。参考图3所示，该控制方法包括：
步骤101、生成第一控制信号和第二控制信号。
示意的，可以通过控制时序控制器生成第一控制信号和第二控制信号。
步骤102、将第一控制信号和第二控制信号分别输入至第一控制信号端和第二控制信号端，以控制脉冲发生器发出的脉冲信号的能量大小。
参考图5，在第一控制信号端Ctrl1输入的第一控制信号的控制下，脉冲发生器101与第二节点N2导通，脉冲发生器发出第一脉冲信号之前，控制单元302通过第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号，控制储能单元301的放电时长，对第二节点N2的电压大小进行控制，从而实现对脉冲发生器101产生的脉冲信号(也即功率)的能量大小进行调整。
可以理解的是，在第一脉冲信号发出前，通过控制储能单元301的放电时长，来控制发出的第一脉冲信号的能量大小，那么在对储能单元301进行放电前必然存在一个预充电的过程，本申请中，对于储能单元301的预充电方式不作具体限制。
在一些可能实现的方式中，可以针对储能单元301单独设置预充电电路。
在一些可能实现的方式中，为了避免导致电路复杂化，可以在不改变电路的基础上，通过调整控制信号来实现储能单元301的预充电。
例如，可以设置第一控制信号为同向多脉冲波，第二控制信号为单脉冲波；其中，单脉冲波对应同向多脉冲波位于同一周期中的任意两个脉冲波之间的时段，从而在两个脉冲信号的第一个脉冲到来时，储能单元301进行预充电，在两个脉冲信号之间的时段，通过第二控制信号的单脉冲控制储能单元301的放电时长控制第二节点N2的电压大小，以在两个脉冲信号的第二个脉冲到来时，控制脉冲发生器101产生的脉冲信号的能量大小。
示意的，如图6所示，可以设置第一控制信号端Ctrl1输入的第一控制信号为同向双脉冲波，该同向双脉冲波中包括多组同向双脉冲信号，第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号为单脉冲波；该单脉冲波中的脉冲信号可以对应第一控制信号中双脉冲信号之间的时段，从而在双脉冲信号的第一个脉冲到来时，储能单元301进行预充电，在双脉冲信号之间的时段，通过第二控制信号的单脉冲控制储能单元301的放电时长控制第二节点N2的电压大小，在双脉冲信号的第二个脉冲到来时，控制脉冲发生器101产生的脉冲信号的能量大小。
在一些可能的实施例中，如图6所示，可以设置第二控制信号的单脉冲波中任意相邻两个脉冲分别对应第一控制信号的同向双脉冲波中相邻两组同向双脉冲的间隔时段，从而在第一控制信号发出的每一组同向双脉冲波时，储能单元301均进行一次充放电，在每一组同向双脉冲波中的第二个脉冲到来时，控制脉冲发生器101产生需要的脉冲信号。
示意的，以下参考图6中示出的第一控制信号和第二控制信号，并结合图5中的具体电路，对本实施例中的脉冲发射控制电路的控制过程进行具体说明。
在第一控制信号的双脉冲信号的第一个脉冲到来时(t1)，第一晶体管SW1开启，第一电容C1瞬间放电向激光发光二极管D1提供一个大电流ID1，第二电容C2进行充电；在双脉冲信号之间(t1和t2之间)的时段，在第二控制信号的单脉冲控制下，第二晶体管SW2开启，第三电压端U3(接地端)与第二节点N2导通，第二电容C2进行放电，第二电容C2的放电时长由该单脉冲的脉宽决定，并且该放电时长决定了第一控制信号的双脉冲信号的第二个脉冲到来时(t2)，第二节点N2的电压V2大小，该电压相比于第一个脉冲到来时(t2)被抬升，也就是说，在第二个脉冲到来时(t2)到来时，流经激光发光二极管D1的电流ID1小于第一个脉冲到来时(t1)流经激光发光二极管D1的电流ID1；也即第二个脉冲到来时(t2)到来时脉冲发生器101产生的脉冲信号的能量，小于第一个脉冲到来时(t1)脉冲发生器101产生的脉冲信号的能量。这样一来，实际中可以根据需要，选择设置第二控制信号的单脉冲的脉宽来控制第二节点N2的电压V2大小，从而使得激光发光二极管D1产生能量满足实际需要的光脉冲；也即实现激光发光二极管D1的脉冲功率可调。
需要说明的是，相比于实施例一中，第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号直接通过第一电阻R1控制第二节点N2，需要具备一定的负载驱动能力；实施例二中，第二控制信号端Ctrl2输入的第二控制信号仅需要控制第二晶体管SW2的开启和关闭，从而无需具备驱动能力，从而也就简化了第二控制信号的设计需求(例如可以采用简单的电路即可生成第二控制信号)。
另外，本申请中(包括实施一和实施例二)中的晶体管SW1、SW2可以是N型晶体管，也可以为P型晶体管；可以为增强型晶体管，也可以为耗尽型晶体管。上述晶体管SW1、SW2的第一极可以为源极，第二极为漏极；或者第一极可以为漏极，第二极为源极，本发明对此不作限定，根据晶体管的实际类型对应连接即可。前述实施例均是以晶体管SW1、SW2均为N型晶体管(例如N型GaN晶体管)为例进行说明，在晶体管SW1、SW2均为P型晶体管，可以将前述的相关控制信号进行翻转即可。
本申请中(包括实施一和实施例二)中电阻、电容的取值可以根据实际的需要进行设置。以激光脉冲为例，可以根据实际需要的激光脉冲的占空比、脉冲时长、激光脉冲电流、相邻激光脉冲的时间间隔等进行设置，此处不再赘述。
综上所述，对于采用本申请的脉冲发射控制电路的雷达而言，在进行光学测距时，脉冲发射器向目标物体发出不同能量大小的激光(参考图4和图6中的ID1)，经目标物体反射后，通过的探测器接收，并通过信号处理模块进行调制及识别，将饱和失真的干扰信号过滤，从而获取目标物体的实际距离。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种脉冲发射控制电路，其特征在于，包括脉冲发生单元、第一开关子电路、功率控制子电路、第一控制信号端；
所述脉冲发生单元包括脉冲发生器、储能子单元、电源电压端和第一电压端；所述脉冲发生器与第一节点、所述第一开关子电路连接，所述储能子单元与所述第一节点和所述第一电压端连接，所述第一节点与所述电源电压端连接；
所述第一开关子电路与所述脉冲发生单元、所述第一控制信号端、第二节点连接；所述第一开关子电路用于通过所述第一控制信号端的第一控制信号，控制所述脉冲发生器与所述第二节点之间的通断；
所述脉冲发生单元用于在所述脉冲发生器与所述第二节点导通时，控制所述脉冲发生器产生脉冲信号；
所述功率控制子电路包括储能单元、控制单元、第二控制信号端、第二电压端；
所述储能单元与所述第二节点和所述第二电压端连接；所述控制单元与所述第二节点和所述第二控制信号端连接；
所述功率控制子电路用于控制所述第二节点的电压大小。
2.根据权利要求1所述的脉冲发射控制电路，其特征在于，
所述储能单元包括第二电容；所述第二电容的第一极与所述第二节点连接，所述第二电容的第二极与所述第二电压端连接；
所述控制单元包括第一电阻；所述第一电阻的一端与所述第二节点连接，所述第一电阻的另一端与所述第二控制信号端连接。
3.根据权利要求1或2所述的脉冲发射控制电路，其特征在于，所述脉冲发生器为激光二极管。
4.根据权利要求1-3任一项所述的脉冲发射控制电路，其特征在于，
所述第一开关子电路包括第一晶体管；所述第一晶体管的栅极与所述第一控制信号端连接，所述第一晶体管的第一极与所述脉冲发生器连接，所述第一晶体管的第二极与所述第二节点连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的脉冲发射控制电路，其特征在于，所述储能子单元包括第一电容；所述第一电容的第一极与所述第一节点连接，所述第一电容的第二极与所述第一电压端连接。
6.一种脉冲发射控制电路，其特征在于，包括脉冲发生单元、第一开关子电路、功率控制子电路、第一控制信号端；
所述脉冲发生单元包括脉冲发生器、储能子单元、电源电压端和第一电压端；所述脉冲发生器与第一节点、所述第一开关子电路连接，所述储能子单元与所述第一节点和所述第一电压端连接，所述第一节点与所述电源电压端连接；
所述第一开关子电路与所述脉冲发生器、所述第一控制信号端、第二节点连接；所述第一开关子电路用于通过所述第一控制信号端的第一控制信号，控制所述脉冲发生器与所述第二节点之间的通断；
所述脉冲发生单元用于在所述脉冲发生器与所述第二节点导通时，控制所述脉冲发生器产生脉冲信号；
所述功率控制子电路包括储能单元、控制单元、第二控制信号端、第二电压端、第三电压端；
所述储能单元与所述第二节点和所述第二电压端连接；所述控制单元与所述第二节点、所述第二控制信号端、所述第三电压端连接；
所述功率控制子电路用于控制所述第二节点的电压大小。
7.根据权利要求6所述的脉冲发射控制电路，其特征在于，
所述储能单元包括第二电容；所述第二电容的第一极与所述第二节点连接，所述第一电容的第二极与所述第二电压端连接；
所述控制单元包括第二晶体管和第二电阻；
所述第二晶体管的栅极与所述第二控制信号端连接，所述第二晶体管的第一极与所述第二电阻的一端连接，所述第二晶体管的第二极与所述第三电压端连接；
所述第二电阻的另一端与所述第二节点连接。
8.根据权利要求6或7所述的脉冲发射控制电路，其特征在于，所述脉冲发生器为激光二极管。
9.根据权利要求6-8任一项所述的脉冲发射控制电路，其特征在于，
所述第一开关子电路包括第一晶体管；所述第一晶体管的栅极与所述第一控制信号端连接，所述第一晶体管的第一极与所述脉冲发生器连接，所述第一晶体管的第二极与所述第二节点连接。
10.根据权利要求6-9任一项所述的脉冲发射控制电路，其特征在于，
所述储能子单元包括第一电容；所述第一电容的第一极与所述第一节点连接，所述第一电容的第二极与所述第一电压端连接。
11.一种如权利要求1-5或6-10任一项所述的脉冲发射控制电路的控制方法，其特征在于，包括：
生成第一控制信号和第二控制信号；
将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别输入至第一控制信号端和第二控制信号端，以控制脉冲发生器发出的脉冲信号的能量大小。
12.根据权利要求11所述的脉冲发射控制电路的控制方法，其特征在于，
所述第一控制信号为脉冲波；
所述第二控制信号为调制连续波。
13.根据权利要求11所述的脉冲发射控制电路的控制方法，其特征在于，
所述第一控制信号为同向多脉冲波；
所述第二控制信号为单脉冲波；所述单脉冲波的脉冲对应所述同向多脉冲波位于同一周期中的任意两个脉冲波之间的时段。
14.一种脉冲发射器，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的脉冲发射控制电路。
15.一种雷达，其特征在于，包括光探测器、信号处理模块以及如权利要求14所述的脉冲发射器；所述光探测器和所述脉冲发射器均与所述信号处理模块连接。
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