加速LiDAR开发的AD-FMCLIDAR1-EBZ是什么?

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。

测距传感器方式比较
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		 距离范围(短)
最低分辨率
响应速度		 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

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

AD-FMCLIDAR1-EBZ配置

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

AD-FMCLIDAR1-EBZ外观

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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