[发明专利]一种自适应自动增益控制的激光回波处理方法及系统

说明书

本发明提供的激光回波处理方法及系统，激光经障碍物反射形成回波光信号并将回波光信号转换为回波脉冲电信号，对回波脉冲电信号进行放大后进行全波形采样，对全波形采样后的采样数据进行回波峰值提取，并比较回波峰值数据和阀值数据，生成两路控制信号，一路控制激光的出光能量的大小，另一路控制回波脉冲电信号进行放大的倍数，当所述回波峰值数据大于阀值数据上限值时，减少激光的出光能量或降低回波脉冲电信号进行放大的倍数；当回波峰值数据小于阀值数据下限值时，增大激光的出光能量或提高回波脉冲电信号进行放大的倍数，从而在回波信号信噪比最大化的同时，使得回波信号幅度更加稳定，提高了回波信号的质量，改善了激光测距的性能。

技术领域

本发明涉及地理测绘技术领域，特别涉及一种自适应自动增益控制的激光回波处理方法。

背景技术

随着电子技术、激光技术、光学技术等高新技术正在迅速发展，为远程测距仪的改良提供了重要的基础。尤其是以激光应用为代表的新兴学科正在崛起，相关理念的革新以及实践经验的丰富都为远程激光测距技术的研究工作提供了有效的参考。

激光测距的原理是计算激光飞行时间间隔与光速的乘积。光速为已知条件，为30万公里/秒，需要测得的是激光飞行时间间隔。激光飞行时间间隔是指激光发射信号Start，与激光在传播过程中，遇到障碍物，反射回来，被激光接收装置接收到的回波信号Stop之间的时间差值。激光测距技术提供的高精度使得可以完成一项重要的任务即地理测绘，测量空间、大地的各种信息并绘制各种信息的地形图，对于像地理测绘等方面的应用对激光测距的要求，脉冲式激光测距技术因其测量距离远，速度快等优点，成为首选方案。

激光测距的实际应用环境比效复杂，受激光发射能量，测量距离，地物反射率和大气透过率等等多种因素的影响，回波幅度变化范围大，可能造成放大电路过饱和，无法实现多回波测量，甚至导致后级根本采不到回波信号；采用传统的自动增益控制方法，固定激光器出光能量，根据回波幅度，仅仅是调节控制自动增益放大器的放大倍数，这样不能很好的把回波幅度控制在一个适当的范围，而且回波信号信噪比不高

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种可同时调节自动增值益放大器放大倍数和激光器能量的自适应自动增益控制的激光回波处理方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种自适应自动增益控制的激光回波处理方法，包括下述步骤：

步骤S110：激光经障碍物反射形成回波光信号；

步骤S120：接收所述回波光信号，并将所述回波光信号转换为回波脉冲电信号；

步骤S130：对所述回波脉冲电信号进行放大；

步骤S140：对放大后的回波脉冲信号进行全波形采样；

步骤S150：对全波形采样后的采样数据进行回波峰值提取，并比较所述回波峰值数据和阀值数据，生成两路控制信号，一路控制所述激光的出光能量的大小，另一路控制所述回波脉冲电信号进行放大的倍数。

在一些较佳的实施例中，在步骤S150中，当所述回波峰值数据大于所述阀值数据上限值时，减少所述激光的出光能量或降低所述回波脉冲电信号进行放大的倍数；当所述回波峰值数据小于所述阀值数据下限值时，增大所述激光的出光能量或提高所述回波脉冲电信号进行放大的倍数。

在一些较佳的实施例中，在步骤S150中，具体包括下述步骤：

对全波形采样后的采样数据进行回波峰值提取，并比较所述回波峰值数据和阀值数据；

判断所述回波峰值数据是否大于所述阀值数据，若是，进一步判断对所述回波脉冲电信号进行放大的倍数是否为最小放大倍数，若是，减少所述激光的出光能量，并返回上一步；若否，降低所述回波脉冲电信号进行放大的倍数，并返回上一步；