多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113765520A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202011339509.0(51)Int.Cl.(22)申请日2020.11.25H03M1/12(2006.01)G05B19/042(2006.01)(71)申请人国网内蒙古东部电力有限公司地址010010内蒙古自治区呼和浩特市赛罕区如意开发区鄂尔多斯东街11号申请人国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司国家电网有限公司清研自动化技术（洛阳）有限公司(72)发明人张俊双冯新文徐国辉李海明温立彬吕通发鲍明正袁晓磊牟鑫杨鹏杨倩倩傅裕岳海姣(74)专利代理机构北京中原华和知识产权代理有限责任公司11019代理人寿宁张华辉权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法(57)摘要多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法包括以下步骤：1)：激光器发射脉冲信号，激光打在待测目标上产生回波信号；2)：APD光电探照器将待测目标漫反射回来的回波信号转换成电信号；3)：将步骤(2)中的电信号用AGC进行放大；4)：高频时钟源芯片输出的多路同频率带有设定固定相位差的时钟信号同时给高速ADC作为采样时钟，多路高速ADC同时采样将多路高速ADC的采样数据拼接成一个ADC采样数据；5)：将拼接后的ADC采样数据重新存储于FPGA处理器的FIFO里；本发明采用多路ADC并行采样的方式实现ADC数据内插，用高速ADC采样方式实现类似超高速ADC更高数据采集率，降低了设计难、降低了ADC成本还保证了高速数据采样的速率。CN113765520ACN113765520A权利要求书1/1页1.多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)：激光器发射脉冲信号，激光打在待测目标上产生回波信号；2)：APD光电探照器将待测目标漫反射回来的回波信号转换成电信号；3)：将步骤(2)中的电信号用AGC进行放大；4)：高频时钟源芯片输出的多路同频率带有设定固定相位差的时钟信号同时给高速ADC作为采样时钟，多路高速ADC同时采样将多路高速ADC的采样数据拼接成一个ADC采样数据；5)：将拼接后的ADC采样数据重新存储于FPGA处理器的FIFO里。2.根据权利要求1所述的多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法，其特征在于：FPGA处理器对高速ADC进行配置，配置其采样模式和采样速率。3.根据权利要求1所述的多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法，其特征在于：FPGA对高频时钟源进行配置，输出多路频率相同、具有固定相位差的时钟信号。4.根据权利要求1所述的多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法，其特征在于：高速ADC采样时钟由时钟源芯片提供，多路高速ADC采样时钟分别为频率相同相位不同的时钟。5.根据权利要求1所述的多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法，其特征在于：步骤(3)中FPGA处理器根据多路高速ADC采样时钟时序关系对ADC的采样数据进行实时采样数据拼接。6.根据权利要求1所述的多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法，其特征在于：步骤(5)中拼接后的ADC采样数据为全波形数据。7.根据权利要求1所述的多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法，其特征在于：多路高速ADC采样数据分别存放在FPGA处理器的FIFO里。2CN113765520A说明书1/3页多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法技术领域[0001]本发明属于光电探测领域，特别涉及一种多路高速ADC采样FPGA回波全波形采样的方法。背景技术[0002]激光扫描仪因其测距精度高，测量距离远等优点，在测量测绘、地灾监测、桥梁隧道施工监测和辅助驾驶等领域得到了广泛的应用。时间间隔测量通过测量激光发射脉冲信号start与回波信号stop之间的飞行时间计算距离，但是这种方法受前端模拟接收电路的脉冲前沿判别电路抖动影响较大，直接影响了激光测距的精度。[0003]为解决这一问题，采用全波形采样，还原波形前沿，点密度越高波形失真度越低，因此对采样速率要求越高越好。然而超高速ADC货源受国内技术瓶颈和国外禁运影响，单块高速ADC无法满足高带宽窄回波脉冲全波形采集要求，同时电路布板、后级处理芯片时序约源、带宽影响使得单路采集数据受限。发明内容[0004]为了克服现有不足，本发明的目的在于提出一种采用多路高速ADC并联复用的方式，通过时钟源产生多路频率相同具有固定相位延迟的时钟从而实现高速ADC采样，进而得到高采样密度的回波信号、高精度复原回波前沿的方法。[0005]本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种多路高速ADC采样F