[实用新型]一种激光信号处理芯片和激光雷达系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及微电子技术领域，尤其涉及一种激光信号处理芯片和激光雷达系统。

背景技术

在传统激光雷达系统中，激光接收前端一般由分立的多颗芯片组成，每个芯片分别对接收到的激光信号分别进行例如信号滤波、信号多级放大、时刻鉴别、峰值采样等处理，是激光雷达系统中的核心关键部分，直接关系雷达整体系统的性能。

由于现有的激光雷达系统中的芯片包含众多的功能模块，且激光雷达回波信号极其微弱，所以极易受其他信号的串扰，产生噪声影响信号质量。同时分立器件的板级设计，导致系统复杂度升高、稳定性差、功耗高，极大的限制了雷达系统整体性能的持续提升，所以激光雷达系统接收前端的芯片化设计就显得尤为重要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种激光信号处理芯片和激光雷达系统，用于解决现有技术中由于多个芯片级联降低激光雷达系统的检测性能等问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种激光信号处理芯片，应用于激光雷达系统中，该芯片包括：带通滤波器、跨阻放大器、信号采样电路和时刻鉴别电路，其中，所述带通滤波器与所述跨阻放大器电连接，所述跨阻放大器还分别与所述信号采样电路、所述时刻鉴别电路电连接；

所述带通滤波器，用于按照设定频率对接收到的回波电流信号进行滤波，得到滤波电流信号，将所述滤波电流信号传输给所述跨阻放大器；其中，所述回波电流信号为激光雷达系统中的光电转换器对接收到的待检测物体反射的激光信号进行转换生成的；

所述跨阻放大器，用于将接收到的所述滤波电流信号转换为回波电压信号，将所述回波电压信号分别传输给所述信号采样电路和所述时刻鉴别电路；

所述信号采样电路，用于对接收到的所述回波电压信号进行采样，得到灰度信息，并传输，所述灰度信息表征所述激光信号的强度；

所述时刻鉴别电路，用于分别对接收到的所述回波电压信号进行延时处理和衰减处理，对延时后的回波电压信号和衰减后的回波电压信号进行比较，得到所述激光信号的接收时间，并传输所述接收时间。

可选地，还包括：电压放大器，所述电压放大器分别与所述跨阻放大器、所述信号采样电路、所述时刻鉴别电路电连接；

所述电压放大器，用于按照设定放大倍数将接收到的回波电压信号的电压值进行放大，将放大后的回波电压信号传输给所述信号采样电路和所述时刻鉴别电路。

可选地，所述信号采样电路包括：模数转换器，所述模数转换器，用于将采样后的回波电压信号由模拟信号转换为数字信号，得到灰度信息。

可选地，所述信号采样电路具体用于根据以下步骤对所述回波电压信号进行采样：

采集设定周期内所述回波电压信号的电压峰值。

可选地，所述时刻鉴别电路包括：延时电路、衰减电路和比较器，所述比较器分别与所述延时电路、所述衰减电路电连接；

所述延时电路，用于对接收到的所述回波电压信号进行延时处理，将延时后的回波电压信号传输给所述比较器；

所述衰减电路，用于对接收到的所述回波电压信号的电压峰值进行衰减处理，得到衰减后的回波电压信号，将衰减后的回波电压信号传输给所述比较器；

所述比较器，用于根据接收到的所述延时后的回波电压信号和所述衰减后的回波电压信号，确定所述激光信号的接收时间。

可选地，所述比较器具体用于根据以下步骤确定所述激光信号的接收时间：

确定所述延时后的回波电压信号的图形和所述衰减后的回波电压信号的图形的交点，将该交点对应的时间确定为所述激光信号的接收时间。

可选地，所述比较器包括高速比较器。

可选地，所述回波电流信号为模拟信号。

第二方面，本实用新型实施例提供一种激光雷达系统，包括如上的激光信号处理芯片。