由于激光测距仪的脉冲极窄,发射脉冲宽度只有几纳秒,接受脉冲的宽度最大也只有二十纳秒左右,对模数转换器的采样频率的要求很高,增加了数字化的难度。由于模拟信号处理机只能针对单个的脉冲回波信号检测目标,而且难以进行恒虚警处理,无法充分利用脉冲之间的相关信息。所以,模拟信号处理机只能工作在大信噪比的条件下,通常信噪比大约为9～10,使得激光测距仪的探测距离大大下降。因此,如何提高激光测距仪的测量距离和测距精度,是当今世界正在解决的一个难题。
目前,具有高速数字化和高速DSP处理功能的激光测距仪已通过了实验室测试和外场实验测试,达到了所要求的性能指标。极大地提高了激光测距仪的作用距离。 数字激光测距仪硬件组成激光测距仪数字处理器可以大致分为三个部分：
第一部分是500MHz的高速模数转换器
第二部分是数字信号处理(DSP)
第三部分是各种接口电路。
如图1所示
模拟激光测距仪只能进行单个激光脉冲回波的检测,采用电压比较法。先确定一个阈值电压,如果回波电压大于阈值电压,则判定是目标;反之,则判定不是目标。数字激光测距仪不仅能进行单脉冲检测,而且很容易进行多脉冲检测。数字激光测距仪在对单个激光脉冲信号进行目标检测时,能对回波信号进行匹配滤波处理、CFAR检测等处理,可以提高回波信号的信噪比和检测精度。这样可以在一定的虚警概率下,获得最大的检测概率。同时,数字激光测距仪还可以进行相关检测、特征匹配、匹配跟踪等数字处理。
