申请/专利权人：武汉光迹融微科技有限公司

申请日：2021-05-17

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN113325429B

主分类号：G01S17/08

分类号：G01S17/08;G01S17/931;G01S7/4865;G01S7/487

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2021.09.17#实质审查的生效;2021.08.31#公开

摘要：本发明公开了一种带有光子时间相关性检测功能的时间数字转换器，包括：精计数相位捕获单元，用于根据START脉冲信号和STOP脉冲信号，捕获时钟单元提供的多相相位数据；粗计数同步单元，用于根据START脉冲信号开始计数，并且根据STOP脉冲信号产生同步信号；时间相关性检测单元，用于在STOP脉冲信号持续期间记录传感器阵列中触发的SPAD的数目；数据缓存模块，用于根据STOP脉冲信号存储多相相位数据、SPAD触发数目以及粗计数器的计数值；算术逻辑单元，对存储在数据缓存模块中的数据进行算数运算；主控单元，用于为其他单元或模块提供使能信号和控制命令；串行数据读出电路，用于根据主控单元的控制命令，将算术逻辑单元运算得到的输出结果通过串行的方式读出。

主权项：1.一种带有光子时间相关性检测功能的时间数字转换器，其特征在于，包括：精计数相位捕获单元、粗计数同步单元、时间相关性检测单元、数据缓存模块、算术逻辑单元、主控单元和串行数据读出电路，其中：所述精计数相位捕获单元，用于根据START脉冲信号和STOP脉冲信号，捕获时钟单元提供的多相相位数据，并进一步将数据存储到所述数据缓存模块；所述粗计数同步单元，用于根据START脉冲信号开始计数，并且根据STOP脉冲信号产生同步信号，还用于根据所述同步信号输出粗计数器的计数值；所述时间相关性检测单元，用于在STOP脉冲信号持续期间记录传感器阵列中触发的SPAD的数目；所述时间相关性检测单元，包括时间窗口产生电路和时间相关性判断电路；时间窗口产生电路包括SR触发器、控制单元、延迟单元，根据SPAD阵列受到光子触发后产生的触发信号TRIGGER以及控制信号CONTROL，输出一个脉冲信号VALID；所述触发信号TRIGGER由SPAD阵列触发产生；所述控制信号CONTROL作用于所述控制单元，控制产生的脉冲信号VALID的时间长度；VALID信号的产生机制是：SPAD阵列中所有SPAD输出并联，任意一个SPAD触发，产生TRIGGER脉冲信号，触发SR触发器，并让后级延迟单元电路延时翻转，控制单元根据控制信号CONTROL产生一定门控时间长度的脉冲信号VALID，延时结束后SR触发器复位；时间相关性判断电路，根据所述时间窗口产生电路输出的脉冲信号VALID的下降沿，记录下本次触发的SPAD的数目N，并与设定的阈值n比较，实现时间相关性判断；所述数据缓存模块，用于根据所述STOP脉冲信号存储所述多相相位数据、SPAD触发数目以及粗计数器的计数值，还用于根据主控单元的控制，输出存储的所述多相相位数据、SPAD触发数目以及粗计数器的计数值；所述算术逻辑单元，在主控单元的控制下，对存储在数据缓存模块中的数据进行算数运算，转换为输出结果，并存储在所述数据缓存模块中；所述主控单元，用于为其他单元或模块提供使能信号和控制命令；所述串行数据读出电路，用于根据主控单元的控制命令，将所述算术逻辑单元运算得到的所述输出结果通过串行的方式读出。

全文数据：

权利要求：

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