[实用新型]激光脉冲测距技术中测试信号往返时间的电路结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光脉冲测距技术，具体是激光脉冲测距技术中测试信号往返时间的电路结构。

背景技术

激光测距仪是利用激光对目标的距离进行测定的仪器，激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，由于光的传播速度是已知的，所以只要记录下光信号的往返时间，通过用光速乘以往返时间的二分之一，就是所要测量的距离。目前的脉冲激光测距技术中测试信号往返时间主要有两大类：一类是传统激光脉冲时间测距系统，其采用模拟电路阈值检测实现时刻鉴别，这种方法比较简单，但受脉冲幅度变化的影响较大，且对信噪比要求很高，当信噪比很低时，则无法实现测试功能；另一类直接利用高速数据采集器件及计算机进行数据采集和处理，可以获得大量的回波信息，面对高速率的传输数据，高性能FPGA的接口设计便成为连接前端A/D与后端信号处理器的纽带，然而这种方法则要依赖于高性能的数字器件，成本高、周期长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单，且受脉冲幅度和信噪比影响小的激光脉冲测距技术中测试信号往返时间的电路结构。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：激光脉冲测距技术中测试信号往返时间的电路结构，包括脉冲输入线路、非门、D触发器及反射脉冲输入线路，所述非门的信号输入端与脉冲输入线路连接，所述D触发器包括D管脚、CLK管脚及Q管脚，所述D管脚与非门的信号输出端连接，所述CLK管脚与反射脉冲输入线路连接。其中，脉冲输入线路连接激光发射器，反射脉冲输入线路连接脉冲接收器， D管脚为D触发器的数据信号输入端，Q管脚为D触发器的信号输出端，CLK管脚为D触发器的时钟信号输入端，在本实用新型中从反射脉冲输入线路输入的反射脉冲信号作为时钟信号。

所述非门和D触发器的数量均为n个，其中，n为大于1的正整数，所述n个非门依次串联连接，且非门的信号输出端与D触发器的D管脚一一对应连接。所述脉冲输入线路、n个非门依次串联连接。其中，n的数量越大，本实用新型能测试的间距也越大。

本实用新型的工作原理：本实用新型用于对激光信号的往返时间进行测试时，接收到的反射脉冲相位滞后于发送脉冲，具体的滞后相位值取决于所测量的距离，当D管脚输入的信号超前于CLK管脚输入的信号时，Q管脚输入的信号将一直为高电平，D管脚输入的信号落后于CLK管脚输入的信号时，Q管脚将为低电平，当检测到Q管脚电平由高到低时即可判断出反射脉冲相位已第一次超出经过n个非门延时后的发射端脉冲，此时，计数非门的门数，即可得出从发射到接收脉冲信号的时间，即激光信号的往返时间，从而可计算出间距。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和有益效果：本实用新型包括脉冲输入线路、非门、D触发器及反射脉冲输入线路，整体结构简单，便于实现、价格低廉，且本实用新型用于测试激光信号的往返时间时，其通过D触发器对反射脉冲信号和经过非门延时的脉冲输入信号处理，并在D触发器Q管脚输出电平由高变低时通过计数非门的门数来计算出激光信号的往返时间，从而计算出目标的距离，因此，本实用新型在对信号的往返时间进行测试时受脉冲幅度和信噪比影响小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，本实施方式包括脉冲输入线路、非门、D触发器及反射脉冲输入线路，非门的信号输入端与脉冲输入线路连接， D触发器设有6个管脚，6个管脚分别为数据信号输入端D管脚、信号输出端Q管脚、时钟信号输入端CLK管脚、清零端R管脚、置位端S管脚及与Q管脚为互补信号输出端的                                                管脚，D触发器的D管脚与非门的信号输出端连接，其CLK管脚与反射脉冲输入线路连接。

本实施方式的非门和D触发器的数量均为n个，其中，n为大于1的正整数， 脉冲输入线路、n个非门依次串联连接。一个非门对应连接一个D触发器，非门的信号输出端与D触发器的D管脚一一对应连接。

如上所述，则能很好的实现本实用新型。