2021-02-15
文章来源
Macnica Engineer
加速LiDAR开发的AD-FMCLIDAR1-EBZ是什么?
什么是激光测距系统?
LiDAR是"Light Detection and Ranging"的简称,是指一边扫描激光,一边照射对象物,通过观测反射光,测量与对象物的距离的光传感器技术。
如下表所示,测距传感器有各种各样的种类,您需要根据应用选择最佳方法。 其中,LiDAR已成为实现自动驾驶和AGV不可或缺的技术,是备受关注的解决方案之一。 但是,实施这些技术需要复杂的专业知识和技术。
本文介绍了美国ADI公司的LiDAR应用原型平台,该平台可减轻LiDAR部署的障碍并加速开发。
方式 | 好处 | 缺点 | 最佳用途 |
---|---|---|---|
视觉(摄像头) | 最高分辨率 颜色信息 | 夜间 恶劣天气 距离范围 | 目标分类 |
超声波声纳 | 不受天气影响 低成本 | 夜间 恶劣天气 距离范围 | 低速目标 近距离(接近) |
雷达 | 不受天气影响 测量范围(最长) 测速、大小推断 | 低分辨率 | 目标检测 目标跟踪 |
LiDAR | 高分辨率 测量范 | 恶劣天气 目标颜色相关性 | 3D映射 初始目标分类 障碍检测 |
测距传感器方式比较
面向LiDAR 开发人员的平台"AD-FMCLIDAR1-EBZ"
ADI公司为LiDAR开发人员提供了开发平台AD-FMCLIDAR1-EBZ。
通过充分利用该公司自主开发的高速AD技术、跨阻抗放大器(TIA)、雪崩光电二极管(APD)的互联技术,利用改进了噪声基底和带宽的LiDAR技术,实现远距离更高精度的物体检测。
AD-FMCLIDAR1-EBZ主要有以下3个特征。
- 模块化平台,易于根据应用进行定制
- 为LiDAR开发提供卓越的硬件性能
- 支持全面的软件开发
易于定制的模块化平台
LiDAR的开发需要针对应用优化范围、视野和光学架构。
AD-FMCLIDAR1-EBZ由3块基板组成,分别是激光基板、模拟前端基板和数据处理基板,可根据不同的需要进行模块化定制。
在评估期的时候,请连接到推荐的FPGA主板,如Arria10 SoC。
以下是构成AD-FMCLIDAR1-EBZ的3块基板的说明。
数据采集板
- 配备AD9094(ADC)的基板,可高速采集数据。
- FMC 连接器可轻松连接到 FPGA 板,将模拟前基板与激光板直接连接
激光基板
- 搭载了4个激光器和最合适的驱动器与电源,用于发射激光的基板。
- 与模拟前端基板以机械方式连接,并通过电缆连接到数据采集板。
- 也可以定制激光的视野变化等
模拟前端板
- 感应反射过来的激光,使其放大后向数据采集板传送信号。
- 配备16ch的APD(雪崩光电二极管)和4ch的TIA(互阻抗放大器)
- 预装LTC6561
- 可以根据特定的使用情形定制光学元件
LiDAR开发的卓越硬件性能
AD-FMCLIDAR1-EBZ提供了LiDAR开发所需的硬件功能。
主要特性包括:
- 1D非扫描探测装置
- 波长905nm
- 范围:1~10m(不使用光时。 使用光时可延长至60米以上)
- 水平分辨率16像素
- FOV:激光FOV15(水平)x30(垂直)
- 4个通道上高达1个GSPS的数据采样
- 符合I级激光安全标准
- 可将标准化的FMC高管脚计数(HPC)连接器插入选定的FPGA板
丰富的软件开发支持
AD-FMCLIDAR1-EBZ Configuration
LiDAR软件的开发也需要大量的资源。
AD-FMCLIDAR1-EBZ提供了多种软件开发支持,可帮助缩短开发周期,如下所示:
- 完全开源的软件框架,可与客户设计集成
- 可许可的JESD204接口框架
- Matlab和Python包装器
- 探测装置专用系统控制及数据采集API
- 支持Linux、Windows和Mac OS
- MATLAB®、Simulink®、C/C++和Python示例应用程序
- HDL 参考设计和驱动程序,在 0 天内实现开发
应用示例
- ADAS
- 无人机
- 机器人
- 工业用自动化
- SLAM(同时获得自身位置地图)
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