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開源 LIDAR 原型製作平台

本文作者:Istvaán Csomortaá       點擊: 2021-11-12 13:10
前言:
 
簡介
隨著自動駕駛汽車和機器人從想像逐漸變為現實,汽車和工業客戶開始尋求新的環境感知解決方案,力圖讓這些機器能夠自動導航。LIDAR 是該領域中發展最快的技術之一,隨著它越來越成熟和可靠,其應用範圍也變得更加廣泛,帶來了巨大的市場機會。許多新創企業和知名感測器公司都致力於開發更加精準、功耗低、尺寸小,且更加經濟高效的 LIDAR 感測器,但在設計系統硬體、建置軟體基礎設施以和系統中的所有元件通訊時,他們都遇到了同樣的挑戰。正是在這些區域,ADI 能夠透過軟體參考設計和開源軟體堆疊提供價值,令客戶能夠輕鬆將 ADI LIDAR 產品系列、軟體模組和 HDL IP整合到其產品和 IC 中,從而縮短上市時間。

系統架構
客戶在開發自己的 LIDAR 感測器時,系統設計中些許差異化包括:接收和發送光學元件、雷射器的數量和方向、鐳射發射模式、雷射光束控制,以及光接收元件的數量。但是,不管做出什麼選擇,在接收訊號鏈和雷射器驅動訊號要求方面,所有感測器都高度相似。基於這些假設,ADI 設計出模組化 LIDAR 原型製作平台 AD-FMCLIDAR1-EBZ,以期讓客戶能夠使用他們自己的硬體輕鬆配置或更換元件;該平台根據特定的應用要求設計,但仍可以用於整個系統。該系統可以分為三個不同的電路板,每個都配備標準化的數位和類比介面:
■資料擷取 (DAQ) 電路板,包含高速 JESD204B ADC、對應的時脈和電源。此電路板上有一個符合 FMC 要求的介面,可以連接至使用者優選的FPGA 開發板。它充當系統的基板,透過用於在這些板和 FPGA 之間路由控制和回饋訊號的數位連接器,以及用於傳輸類比訊號的同軸電纜,將另外兩個板連接至這個板。
■包含雪崩光偵測器 (APD) 的光感測器和整個訊號鏈的類比前端 (AFE) 電路板,訊號鏈用於調諧APD 輸出訊號,以便能送入 DAQ 板上的 ADC。
■包含雷射器和驅動電路的雷射器板。

圖 :LIDAR 平台系統設計。
 

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