[发明专利]SPAD激光雷达双随机内存实时统计TDC的方法

说明书

本发明的目的是：利用计数器实现ToF(time of flight)和统计数据存储器的存储地址的产生双功能，并使用两个存储器对ToF测量的结果实现统计工作。为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种SPAD激光雷达双随机内存实时统计TDC的方法。本发明通过计数器实现Tof测量和RAM地址产生，由两片RAM实现直方图统计功能，从而滤除SPAD型激光雷达的噪声。本发明简单有效，计数器和RAM时钟500MHz时，ToF测量分辨率为30厘米。

技术领域

本发明涉及一种实时统计TDC(双随机内存统计时间到距离转换/Dual RAMStatistical Time to Distance Conversion)的方法。

背景技术

SPAD(Single Photon Avalanche Diode，单光子雪崩二极管)做为感光元件的激光雷达具有高极灵敏度的特点，广泛应用于多像素高分辨激光雷达。但相较于传统APD接收机激光雷达，SPAD型激光雷达更容易受到环境光、黑暗噪声等噪声的影响而产生测量失误。

为了克服SPAD型激光雷达存在的问题，在SPAD型激光雷达的测量电路中需要对接收到的原始信号进行处理，利用如图1所示的多次测量统计的方法，来过滤噪声，提取要测量的目标距离信息。

发明内容

本发明的目的是：利用计数器实现ToF(time of flight)和统计数据存储器的存储地址的产生双功能，并使用两个存储器对ToF测量的结果实现统计工作。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种SPAD激光雷达双随机内存实时统计TDC的方法，该SPAD激光雷达的测量电路利用N次测量统计方法来滤除噪声，N≥2，每次测量的时钟周期由M个Tof时间单元组成，M≥3，则所述方法用于对通过N次测量得到的直方图进行统计，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、利用ToF计数器对每个时钟周期内的Tof时间单元进行计数，计数的同时由ToF计数器生成读写存储器一及读写存储器二用于存放数据的存储器地址，使得由ToF计数器生成的M个存储器地址与一个时钟周期内的M个Tof时间单元一一对应；

步骤2、上电后，将读写存储器一及读写存储器二所有存储器地址存储的数据初始化为0；

步骤3、设n＝1；

步骤4、第n次测量开始时，起始信号有效，ToF计数器清零后对第n次测量的时钟周期的Tof时间单元进行计数，在计数的同时生成与上一次循环相同的存储地址；

步骤5、若n为奇数，则进入步骤6，若n为偶数，则进入步骤7；

步骤6、按照ToF计数器生成的存储地址将读写存储器一中的数据取出作为原始数据，原始数据以及原始数据加1同时输入选通器一；

若当前Tof时间单元内，SPAD激光雷达接收到有效停止信号，则选通器一将原始数据加1的值存入读写存储器二的存储地址，读写存储器二的存储地址由ToF计数器依据对Tof时间单元的计数生成，进入步骤8；

若当前Tof时间单元内，SPAD激光雷达没有接收到有效停止信号，则选通器一将原始数据存入读写存储器二的存储地址，读写存储器二的存储地址由ToF计数器依据对Tof时间单元的计数生成，进入步骤8；

步骤7、按照ToF计数器生成的存储地址将读写存储器二中的数据取出作为原始数据，原始数据以及原始数据加1同时输入选通器二；

若当前Tof时间单元内，SPAD激光雷达接收到有效停止信号，则选通器二将原始数据加1的值存入读写存储器一的存储地址，读写存储器一的存储地址由ToF计数器依据对Tof时间单元的计数生成，进入步骤8；