1 中国科学院微电子研究所，北京 100029
2 中国科学院大学，北京 100049
在脉冲激光探测中，常采用峰值检测电路获取强度信息。当激光通过部分反射或部分遮挡的空间多层物体时，会产生多个回波。传统峰值检测电路无法准确探测多回波峰值。因此，基于脉冲多回波峰值检测原理，设计了一种具有高集成度的新型脉冲多回波峰值检测电路芯片。该芯片以两级峰值采样保持电路结构为基础，通过采用交织采样和多路复用技术优化了电路结构，实现了对多回波信号的峰值检测。芯片采用CMOS 0.18 μm工艺设计，面积约为2.6 mm×0.48 mm，测试结果表明，所设计的芯片能够有效检测幅值范围50~500 mV、脉宽5 ns的多回波信号，峰值输出电压的最大误差为4.8%，通道间的输出电压最大相对偏差为5.7%，具有更精细的多回波探测能力，可集成应用于脉冲激光探测系统。
激光探测 峰值保持电路 多回波 峰值检测 laser detection peak-holding circuit multi-echo peak detection 红外与激光工程
2023, 52(5): 20220625
1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 北京理工大学长三角研究院（嘉兴），浙江 嘉兴 314003
3 长春理工大学，吉林 长春 130022
4 北京华航无线电测量研究所，北京 100013
5 山东理工大学机械工程学院，山东 淄博 255000
针对传统固定分辨率扫描式三维成像存在点云冗余度高、图像重构精度低的问题，提出了一种空间变分辨率扫描式三维重构成像方法，构建了多回波与变分辨率扫描成像模型，通过对多回波分解并提取目标信息，实现了针对目标的高分辨深度图像重构。通过对比实验验证了模型的有效性，结果表明，与传统定分辨率扫描成像相比，该方法在保证目标重构精度的同时，采样比仅为传统方法的50%，有效降低了点云采样冗余度。所获结果有利于支撑三维成像相关应用领域。
三维成像 变分辨率 多回波 目标重构 激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106017
1 东华大学信息科学与技术学院, 上海 201620
2 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息技术研究中心, 上海 201800
基于高速脉冲调制和回波采样技术,构建了一套激光测距系统。该系统利用高灵敏度多像素光子计数器的多回波光子信号累加输出的特性实现光电信号转换,借助高速信号采集技术对回波信号进行全波形采集,通过回波波形的累加计算得到了回波信号的精确到达时刻,最终获得了高精度的距离信息。理论分析和实验验证的结果表明,该测距系统在实现远距离目标探测的同时,能够兼顾近距离目标的高精度测距,系统的测距动态范围可达10
7,测距精度为0.6 mm。
激光测距 单光子探测器 多回波光子信号累加 大动态范围
1 中国科学院空间主动光电技术重点实验室, 上海200083
2 中国科学院上海技术物理研究所, 上海200083
3 中国科学院大学, 北京 100049
设计了一种高精度、高线性度、轻小型激光脉冲飞行时间测量模块。结合TDC7201芯片在时间测量方面的优势, 将其作为时间测量核心部分, 并将STM32F103RET6微控制器作为主控芯片来控制整个模块的工作。实验结果表明, 该模块在12 ns~100 s时间间隔范围内的时间测量精度最高可达4.1 ps; 测量结果的线性拟合相关系数为1, 且能够测量激光脉冲主波与5个回波之间的时间间隔。该模块可满足基于硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier, SiPM)的脉冲式激光测距系统的高精度、高线性度、多回波、轻量化等实际应用需求。
时间测量 高精度 高线性度 多回波 TDC7201 TDC7201 measurement of time intervals high precision high linearity multiple echoes
1 中国工程物理研究院 a.应用电子学研究所
2 b.研究生院，四川 绵阳 621999
针对目前激光扫描仪多回波处理所用高采样率A/D采样电路的设计难度大、成本高的问题，提出一种新的多回波处理电路实现方法。首先简述了典型A/D采样电路的一般设计方法。其次提出了一种主要由高速比较器、时间延迟电路、脉冲产生电路、脉宽测量电路、加法电路以及一个现场可编程门阵列(FPGA)共同组成的新的多回波处理方法，并对重要模块的设计进行了阐述。最后通过实验验证了该电路可有效处理双脉冲回波。该电路设计成本较低，相对A/D采样电路设计难度较小。
激光扫描仪 多回波 高速A/D 脉宽测量电路 脉冲产生电路 时刻鉴别 laser scanner multiple echoes high speed A/D pulse width measurement circuit pulse generating circuit time discriminator 太赫兹科学与电子信息学报
2017, 15(1): 65
1 重庆大学 土木工程学院， 重庆 400044
2 重庆大学 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045
3 招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆 400067
为了从机载激光扫描数据中获取城区数字地面模型，在分析城区机载激光扫描数据多回波信息特点的基础上，提出一种基于多回波信息的城区数据滤波方法，该方法根据城区机载激光扫描数据的分布特点，将激光脚点划分到具有一定体积的体素中，然后依据滤波准则，剔除地物点，保留地面点，最后得到城区数字地面模型。结果表明，该方法较以往滤波方法不仅能有效提取数字地面模型，而且可以减少机载激光扫描数据处理的计算量，提高海量机载激光扫描数据的运算效率。
激光技术 城区数字地面模型 滤波 机载激光扫描 多回波 laser technique urban digital terrain model filtering light detection and ranging multi-pulses
