【技术实现步骤摘要】
本技术涉及雷达，具体而言，涉及一种光电接收系统及激光雷达。
技术介绍
1、在利用激光雷达测距时，会选用硅光电倍增管(silicon photomultiplier，sipm)作为接收器。例如dtof激光雷达，激光器发射激光打到物体上，再反射回接收器，通过计算接收时刻到发射时刻的时间差，进而反推物体的实际距离。sipm的电流波形具有上升沿快，下降沿慢的特点。
2、基于此，在测距过程中不可避免的会存在多个光回波打到sipm上，由于sipm下降沿速度很慢，当在下降沿过程中，光信号触发第二次雪崩时，输出电流会叠加到第一次光信号触发的输出电流上，此时会严重影响测距精度和物体反射率测量，目前常用的解决方案是在前端放大电路上增加高通滤波或零级补偿等方案。
3、然而在利用高通滤波将下降沿中低频信号滤除时，会导致信号下降沿下冲，进而影响测距性能。且回波信号越强，下冲越严重。使用极零补偿方案时，可在消除下降沿拖尾的同时，避免下冲。但此时sipm上升沿比较快。极零补偿方案会在运算放大器的反相输入端接电容。但是在需求放大倍数比较高的情况下，会导致该运算放大器易发生振荡。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供了一种光电接收系统及激光雷达，其能够在放大sipm上升沿的同时，消除下降沿拖尾，并避免下冲和运算放大器振荡的问题，大大提高sipm的接收信号质量。
2、本技术的实施例可以这样实现：
3、一方面，本技术的实施例提供一种光电接收系统，包括：光电转换单元，前端
4、所述光电转换单元的输入端用于接收反射脉冲信号；并将所述反射脉冲信号转换为光电流脉冲信号；
5、当所述光电流脉冲信号的信号频率小于第一预设阈值时，所述前端放大电路用于将所述光电流脉冲信号转换为光电压脉冲信号，并对所述光电压脉冲信号进行高通滤波，得到第一光电压脉冲信号；将所述第一光电压脉冲信号传输给所述处理器；
6、当所述光电流脉冲信号的信号频率大于第一预设阈值时，所述前端放大电路用于将所述光电流脉冲信号放大并转换为第二光电压脉冲信号；将所述第二光电压脉冲信号传输给所述处理器；
7、所述高通滤波是指滤除低于预设频率阈值的光电压脉冲信号。
8、进一步地，所述前端放大电路包括一级放大模块和运算放大模块；所述光电转换单元的输出端与所述一级放大模块的输入端连接；所述一级放大模块的输出端与所述运算放大模块的输入端连接；所述运算放大模块的输出端与所述处理器连接；
9、当所述光电流脉冲信号的信号频率小于第一预设阈值时，所述一级放大模块用于将所述光电流脉冲信号转换为所述光电压脉冲信号；
10、所述运算放大模块用于对所述光电压脉冲信号进行高通滤波，得到第一光电压脉冲信号；将所述第一光电压脉冲信号传输给所述处理器；
11、所述运算放大模块还用于当所述光电流脉冲信号的信号频率大于第一预设阈值时，将所述光电流脉冲信号进行放大并转换为第二光电压脉冲信号；将所述第二光电压脉冲信号传输给所述处理器。
12、进一步地，所述运算放大模块包括补偿单元与运算放大单元；所述补偿单元的输入端与所述光电转换单元的输出端连接；所述补偿单元的输出端与所述运算放大单元的输入端连接；所述运算放大单元的输出端与所述处理器连接；
13、当所述光电流脉冲信号的信号频率小于第一预设阈值时，所述补偿单元和所述运算放大单元构成极零补偿电路，所述极零补偿电路用于对所述光电压脉冲信号进行高通滤波，得到第一光电压脉冲信号；并将所述第一光电压脉冲信号传输给所述处理器；
14、当所述光电流脉冲信号的信号频率大于第一预设阈值时，所述补偿单元和所述运算放大单元构成跨阻放大电路，所述跨阻放大电路用于对所述光电流脉冲信号进行放大。
15、进一步地，所述补偿单元包括第一补偿子单元以及第二补偿子单元，所述第一补偿子单元的一端作为所述补偿单元的输入端，与所述光电转换单元的输出端连接；所述第一补偿子单元的另一端作为所述补偿单元的输出端，与所述运算放大单元的输入端连接；所述第一补偿子单元与所述第二补偿子单元并联。
16、进一步地，所述第一补偿子单元包括第一电阻；所述第一电阻的一端与所述运算放大单元的第一输入端连接；所述第一电阻的另一端与所述光电转换单元的输出端连接。
17、进一步地，所述第二补偿子单元包括第一电容；所述第一电容与所述第一电阻并联；所述第一电容的电容值与所述第一电阻的阻值为预设值，以使所述补偿单元的零点频率等于预设极点频率；
18、其中，当所述光电流脉冲信号的信号频率大于第一预设阈值时，所述第一电容与所述运算放大单元构成跨阻放大电路，所述跨阻放大电路用于对所述光电流脉冲信号进行放大。
19、进一步地，所述运算放大单元包括运算放大器、反馈电容以及反馈电阻；所述反馈电容分别与所述运算放大器的第一输入端与所述运算放大器的输出端；所述反馈电阻与所述反馈电容并联；其中，所述运算放大器的第一输入端为所述运算放大器的反相输入端。
20、进一步地，所述一级放大模块包括第二电阻；所述第二电阻的一端与第一供电电源连接；所述第二电阻的另一端分别与所述光电转换单元的输出端、所述运算放大模块的输入端连接；其中，所述第一供电电源用于为所述光电转换单元提供偏置电压。
21、进一步地，所述光电接收系统还包括滤波单元；所述滤波单元包括第三电阻以及第二电容；所述第三电阻的一端分别与所述光电转换单元、所述第二电容的一端连接；所述第三电阻的另一端与供电电源连接；所述第二电容的另一端接地。
22、另一方面，本技术的实施例还提供一种激光雷达，包括：光电发射系统以及上述第一方面中任意一项所述的光电接收系统；所述光电发射系统用于向待测物体发送激光信号；所述光电接收系统用于接收所述待测物体反射的回光信号。
23、本技术实施例的有益效果包括，例如：
24、提供一种光电接收系统及激光雷达，包括光电转换单元和前端放大电路。当光电流脉冲信号的信号频率小于第一预设阈值时，前端放大电路可将光电流脉冲信号转换为光电压脉冲信号，并对光电压脉冲信号进行高通滤波，从而消弱光电转换单元的下降沿拖尾现象。可在调整前端放大电路中电容值和电阻值的条件下避免下冲。大大提高了光电接收系统(例如sipm)的信号质量。当光电流脉冲信号的信号频率大于第一预设阈值时，前端放大电路用于将光电流脉冲信号放大并转换为第二光电压脉冲信号。可在满足带宽同时提高放大倍数。有利于增加光电接收系统的稳定性。
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1.一种光电接收系统，其特征在于，包括：光电转换单元，前端放大电路；所述光电转换单元的输出端与所述前端放大电路的输入端连接；所述前端放大电路的输出端与处理器连接；
2.根据权利要求1所述的光电接收系统，其特征在于，所述前端放大电路包括一级放大模块和运算放大模块；所述光电转换单元的输出端与所述一级放大模块的输入端连接；所述一级放大模块的输出端与所述运算放大模块的输入端连接；所述运算放大模块的输出端与所述处理器连接；
3.根据权利要求2所述的光电接收系统，其特征在于，所述运算放大模块包括补偿单元与运算放大单元；所述补偿单元的输入端与所述光电转换单元的输出端连接；所述补偿单元的输出端与所述运算放大单元的输入端连接；所述运算放大单元的输出端与所述处理器连接；
4.根据权利要求3所述的光电接收系统，其特征在于，所述补偿单元包括第一补偿子单元以及第二补偿子单元，所述第一补偿子单元的一端作为所述补偿单元的输入端，与所述光电转换单元的输出端连接；所述第一补偿子单元的另一端作为所述补偿单元的输出端，与所述运算放大单元的输入端连接；所述第一补偿子单元与所述第二补偿
5.根据权利要求4所述的光电接收系统，其特征在于，所述第一补偿子单元包括第一电阻；所述第一电阻的一端与所述运算放大单元的第一输入端连接；所述第一电阻的另一端与所述光电转换单元的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的光电接收系统，其特征在于，所述第二补偿子单元包括第一电容；所述第一电容与所述第一电阻并联；所述第一电容的电容值与所述第一电阻的阻值为预设值，以使所述补偿单元的零点频率等于预设极点频率；
7.根据权利要求3所述的光电接收系统，其特征在于，所述运算放大单元包括运算放大器、反馈电容以及反馈电阻；所述反馈电容分别与所述运算放大器的第一输入端与所述运算放大器的输出端；所述反馈电阻与所述反馈电容并联；其中，所述运算放大器的第一输入端为所述运算放大器的反相输入端。
8.根据权利要求2所述的光电接收系统，其特征在于，所述一级放大模块包括第二电阻；所述第二电阻的一端与第一供电电源连接；所述第二电阻的另一端分别与所述光电转换单元的输出端、所述运算放大模块的输入端连接；其中，所述第一供电电源用于为所述光电转换单元提供偏置电压。
9.根据权利要求8所述的光电接收系统，其特征在于，所述光电接收系统还包括滤波单元；所述滤波单元包括第三电阻以及第二电容；所述第三电阻的一端分别与所述光电转换单元、所述第二电容的一端连接；所述第三电阻的另一端与第二供电电源连接；所述第二电容的另一端接地。
10.一种激光雷达，其特征在于，包括：光电发射系统以及权利要求1至9中任意一项所述的光电接收系统；所述光电发射系统用于向待测物体发送激光信号；所述光电接收系统用于接收所述待测物体反射的回光信号。
...【技术特征摘要】
1.一种光电接收系统，其特征在于，包括：光电转换单元，前端放大电路；所述光电转换单元的输出端与所述前端放大电路的输入端连接；所述前端放大电路的输出端与处理器连接；
2.根据权利要求1所述的光电接收系统，其特征在于，所述前端放大电路包括一级放大模块和运算放大模块；所述光电转换单元的输出端与所述一级放大模块的输入端连接；所述一级放大模块的输出端与所述运算放大模块的输入端连接；所述运算放大模块的输出端与所述处理器连接；
3.根据权利要求2所述的光电接收系统，其特征在于，所述运算放大模块包括补偿单元与运算放大单元；所述补偿单元的输入端与所述光电转换单元的输出端连接；所述补偿单元的输出端与所述运算放大单元的输入端连接；所述运算放大单元的输出端与所述处理器连接；
4.根据权利要求3所述的光电接收系统，其特征在于，所述补偿单元包括第一补偿子单元以及第二补偿子单元，所述第一补偿子单元的一端作为所述补偿单元的输入端，与所述光电转换单元的输出端连接；所述第一补偿子单元的另一端作为所述补偿单元的输出端，与所述运算放大单元的输入端连接；所述第一补偿子单元与所述第二补偿子单元并联。
5.根据权利要求4所述的光电接收系统，其特征在于，所述第一补偿子单元包括第一电阻；所述第一电阻的一端与所述运算放大单元的第一输入端连接；所述第一电阻的另一端与所述光电转换单元的输出端连接。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢好，李勇，
申请(专利权)人：北京北醒智能设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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