一种基于波形时域匹配的激光测距系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于波形时域匹配的脉冲激光测距系统和方法，系统包括软件和硬件。FPGA发送控制信号给激光窄脉冲发射电路，发射电路控制激光发射器发射脉冲激光。物体反射激光通过光学准直系统和窄带滤光片将回波光信号发射到光电转换系统，光电转换系统将光信号转换成回波电信号，再通过模拟放大电路变成定幅度回波模拟信号进入信号合路系统。在FPGA发射控制信号控制激光发射的同时，FPGA将时间参考脉冲同时发送到信号合路系统，合路系统将时间参考脉冲和定幅度回波模拟信号整合成带时间参考的回波信号。带时间参考的回波信号在ADC采样系统中量化为数字检测信号，发送给FPGA进行数据分析，通过软件部分的波形时域匹配分析后测距结果由FPGA输出。

主权项

一种基于波形时域匹配的激光测距系统，其特征在于，所述系统包括软件部分和硬件部分；所述硬件部分包括光学准直系统、FPGA、滤光片、光电转换系统、模拟放大电路、激光发射器、信号合路系统、ADC采样系统和激光窄脉冲发射电路；所述FPGA发送控制信号给激光窄脉冲发射电路，所述发射电路控制激光发射器发射脉冲激光；所述激光通过光学准直系统发射到物体上，物体反射激光通过光学准直系统和滤光片将回波光信号传输到光电转换系统；所述光电转换系统将光信号转换成回波电信号，再通过模拟放大电路变成定幅度回波模拟信号进入信号合路系统；在所述FPGA发射控制信号控制激光发射的同时，所述FPGA将时间参考脉冲同时发送到所述信号合路系统，所述信号合路系统将时间参考脉冲和定幅度回波模拟信号整合成带时间参考的回波信号；所述带时间参考的回波信号在ADC采样系统中转换为数字检测信号，发送给所述FPGA进行数据分析，通过波形时域匹配的分析后测距结果由FPGA输出；所述的软件部分包括波形时域匹配分析算法、波形压缩算法、光路衰减估计，插值算法。