h1_key

當(dāng)前位置:首頁(yè) >新聞資訊 > 行業(yè)資訊>高速ADC芯片激光雷達(dá)測(cè)距
高速ADC芯片激光雷達(dá)測(cè)距
2023-04-25 644次


  對(duì)于自動(dòng)駕駛激光雷達(dá)而言,測(cè)距距離足夠遠(yuǎn)、測(cè)距精度足夠高,是保證自動(dòng)駕駛系統(tǒng)及時(shí)作出判斷的前置條件。前面也提到測(cè)距距離取決于激光器的功率,而測(cè)距精度,則取決于高速ADC芯片的采樣頻率。

  目前主流的激光雷達(dá)都采用ToF的測(cè)距方式,ToF也就是飛行時(shí)間(Time of Flight),通過(guò)直接測(cè)量發(fā)射激光和回波信號(hào)的時(shí)間差計(jì)算出距離信息。激光器先發(fā)射出經(jīng)過(guò)編碼的激光,激光到達(dá)被測(cè)物體后,接收器再接收被測(cè)物體反射回來(lái)的激光,由于光速基本固定,所以可以計(jì)算從發(fā)出激光到接收到激光的時(shí)間差,利用s=v/t計(jì)算出這段時(shí)間內(nèi)光傳播的距離,再除以2得出被測(cè)物體與激光雷達(dá)之間的距離。

  在激光雷達(dá)中高速ADC芯片,接收器接收到的信號(hào),需要通過(guò)模擬前端進(jìn)行放大以及通道選通,再由ADC將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。因此,ToF測(cè)距激光雷達(dá)的測(cè)距精度,就直接取決于ADC的采樣頻率。

  以采樣速率為1GSPS(Gigabit Samples Per Second,即每秒千兆次采樣)的ADC為例,它的時(shí)鐘周期為1ns。已知光速C一般取值為300000km/s,所以在采樣速率1GSPS的ADC中,每個(gè)時(shí)鐘周期,也就是每1ns的采樣周期里光傳播距離為30cm。因此,考慮到計(jì)算距離需要將這段時(shí)間內(nèi)光傳播的距離除以2,那么也就是說(shuō)采樣速率為1GSPS時(shí)可以達(dá)到正負(fù)15cm的精度。

  根據(jù)techinsights對(duì)Velodyne的VLP-16激光雷達(dá)的拆解,BOM成本大約為830-990美元,其中由于是機(jī)械旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),16線需要有16組激光器和接收器,成本占大頭;而其他主要元件里,Altera的FPGA和TI的高速ADC08500占比較高,分別為14美元和30美元。從TI官網(wǎng)可以查到,ADC08500是一顆8bits、500MSPS采樣率的高速ADC,當(dāng)然Velodyn這款激光雷達(dá)也是相對(duì)較早期的產(chǎn)品了。

  目前市場(chǎng)上激光雷達(dá)應(yīng)用中,比較常見(jiàn)采用的是TI的ADC08D1000,這是一顆8bits、支持雙路1GSPS或單路2GSPS的高速ADC芯片,兼顧低功耗和高性能。

  而激光雷達(dá)的另一種測(cè)距方式,FMCW(調(diào)頻連續(xù)波)通過(guò)將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制,將回波信號(hào)與參考光進(jìn)行相干得到頻率差,從而獲得飛行時(shí)間反推目標(biāo)物體距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測(cè)量速度信息以及抗環(huán)境光和其他激光雷達(dá)干擾等優(yōu)勢(shì),但由于采用多通道并行處理,數(shù)據(jù)量大,對(duì)高速ADC轉(zhuǎn)換速率(最大采樣速率)的要求是ToF系統(tǒng)的2-4倍。

 

  • 一文讀懂DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)工作原理、分類、主要廠商
  • DRAM是一種易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,用于計(jì)算機(jī)和其他數(shù)字設(shè)備作為主內(nèi)存。它的名字“動(dòng)態(tài)”源于需要周期性刷新存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
    2025-06-19 110次
  • 一文讀懂FPGA的工作原理、關(guān)鍵參數(shù)、品牌、運(yùn)用
  • FPGA代表Field-Programmable Gate Array,中文譯為現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列。它是一種非常特殊的半導(dǎo)體集成電路芯片。與 CPU、GPU 或?qū)S眉呻娐沸酒诔鰪S時(shí)功能就固定不同,F(xiàn)PGA的硬件邏輯功能在制造完成后,可以由用戶在現(xiàn)場(chǎng)(Field)根據(jù)需要進(jìn)行編程(Programmable)來(lái)定義。 它本質(zhì)上是由大量可配置邏輯塊、可編程互連資源和豐富的輸入/輸出單元組成的陣列(Array)。
    2025-06-05 101次
  • 一文讀懂ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)與DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)類型、應(yīng)用
  • ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)與DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器)芯片是連接模擬世界與數(shù)字系統(tǒng)的核心元器件,廣泛應(yīng)用于通信、工業(yè)控制、醫(yī)療設(shè)備、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。以下是它們的核心技術(shù)原理、類型及市場(chǎng)應(yīng)用解析:
    2025-05-21 74次
  • 一文讀懂GNSS模組產(chǎn)品分類、品牌、運(yùn)用
  • 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS,Global Navigation Satellite System)是一種通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)提供地理定位、導(dǎo)航和時(shí)間同步服務(wù)的技術(shù)。常見(jiàn)的GNSS包括美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的伽利略(Galileo)和中國(guó)的北斗(BDS)。以下從產(chǎn)品、品牌和應(yīng)用領(lǐng)域三個(gè)方面進(jìn)行介紹:
    2025-04-28 199次
  • 一文讀懂什么是MEMS壓力傳感器?
  • MEMS壓力傳感器是一種基于微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS)技術(shù)制造的微型傳感器,主要用于測(cè)量氣體或液體的壓力。憑借其小型化、高靈敏度和低成本等優(yōu)勢(shì),MEMS壓力傳感器被廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療、工業(yè)、消費(fèi)電子和航空航天等領(lǐng)域。
    2025-04-17 159次

    萬(wàn)聯(lián)芯微信公眾號(hào)

    元器件現(xiàn)貨+BOM配單+PCBA制造平臺(tái)
    關(guān)注公眾號(hào),優(yōu)惠活動(dòng)早知道!
    10s
    溫馨提示:
    訂單商品問(wèn)題請(qǐng)移至我的售后服務(wù)提交售后申請(qǐng),其他需投訴問(wèn)題可移至我的投訴提交,我們將在第一時(shí)間給您答復(fù)
    返回頂部