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激光雷达测距测速的方法以及激光雷达pdf

来源:小编  |  发布时间: 2026-09-26  |   次浏览

  

激光雷达测距测速的方法以及激光雷达pdf(图1)

  本申请公开了一种激光雷达测距测速的方法以及激光雷达,属于雷达技术领域。通过本申请实施例提供的技术方案,能够基于第一激光器生成的第一本振信号以及第二激光器生成的第二本振信号来判断是否发生多普勒混叠,该第一本振信号包括多段第一连续波信号,该第二本振信号包括多段第二连续波信号,第二连续波信号包括第一扫频信号和第一恒频信号。在发生多普勒混叠的情况下,采用第一算法来计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度,从而提高激光雷达测距测速的准确性。

  控制所述激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号,其中,所

  述第一本振信号包括多段第一连续波信号,所述第一连续波信号为线性扫频信号;

  控制所述激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号,其中,所

  述第二本振信号包括多段第二连续波信号,每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在

  时域上对应,所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号,所述第一扫频信号

  与对应的第一连续波信号的扫频方向相反,时域相邻的两所述第二连续波信号的第一扫频

  接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与所述第二本振信号,其中,所

  述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成,所述第二回波信号为所述第

  获取第一频率与第二频率,其中,所述第一频率为所述第一本振信号在第一时区的拍

  频频率,所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频频率,所述第一时区为

  获取第三频率与第四频率,其中,所述第三频率为所述第一本振信号在第二时区的拍

  频频率,所述第四频率为所述第二本振信号在所述第二时区的拍频频率,所述第二时区为

  若第五频率小于第六频率,则基于第七频率、第八频率与所述第六频率,判断所述第一

  本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠,其中,所述第五频率为各所述

  第三频率中的一个,所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应同一

  所述第二时区,所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区,所述第七频率

  与所述第五频率对应的扫频方向相同,所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第一时

  若发生多普勒混叠,则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法

  确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度,其中,所述第

  一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算

  2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一本振信号为三角波扫频信号,相

  3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一恒频信号的频率与时域上游邻接

  的所述第一扫频信号的扫频终点的频率相同,以及与时域下游邻接的所述第一扫频信号的

  4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述若第五频率小于第六频率,则基于第

  七频率、第八频率与所述第六频率,判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是

  若所述第五频率小于所述第六频率,则判断所述第七频率与所述第五频率的相似度是

  若所述第七频率与所述第五频率的相似度满足预设条件,则基于第七频率、第八频率

  与所述第六频率,判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混

  5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述若所述第七频率与所述第五频率的相

  似度满足预设条件,则基于第七频率、第八频率与所述第六频率,判断所述第一本振信号与

  若所述第七频率与所述第五频率的相似度满足预设条件,且所述第七频率小于所述第

  八频率,则基于第七频率、第八频率与所述第六频率,判断所述第一本振信号与第一回波信

  6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述若发生多普勒混叠,则基于所述第五

  频率、第六频率、第七频率与第八频率,基于第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一

  基于所述第五频率、所述第六频率以及第一目标算法,确定所述目标物体相对于所述

  基于所述第七频率、所述第八频率以及第二目标算法,确定所述目标物体相对于所述

  其中,所述第一算法包括所述第一目标算法与所述第二目标算法,所述第一目标算法

  配置为可在发生多普勒混叠时基于所述第五频率与所述第六频率计算目标物体相对于激

  光雷达的距离和/或速度的算法,所述第二目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于所

  述第七频率与所述第八频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。

  若未发生多普勒混叠,则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第二算

  法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度,其中,所述

  第二算法配置为可在未发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度

  若所述第五频率小于所述第六频率,则基于所述第五频率对应的扫频方向,确定所述

  9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基于所述第五频率对应的扫频方向,

  若所述第五频率对应的方向为上扫频方向,则确定所述目标物体靠近所述激光雷达;

  若所述第五频率对应的方向为下扫频方向,则确定所述目标物体远离所述激光雷达。

  10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述若第五频率小于第六频率,则基于第

  七频率、第八频率与所述第六频率,判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是

  其中,所述第九频率位于时域上与所述第三频率相邻的上游的第一时区,所述第九频

  率与所述第三频率对应的扫频方向相同,所述第十频率位于时域上与所述第三频率相邻的

  下游的第一时区,所述第十频率与所述第三频率对应的扫频方向相同;所述第十一频率位

  于时域上与所述第四频率相邻的上游的第二时区,所述第十二频率位于时域上与所述第四

  11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二探测信号包括与所述第一扫频

  信号对应的第二扫频信号以及与第一恒频信号对应的第二恒频信号,所述方法还包括:

  控制扫描模组对所述第一探测信号与所述第二探测信号的合束光信号进行第一方向

  扫描与第二方向扫描,以形成沿第一方向延伸且于第二方向间隔排布的多条扫描轨迹,其

  相邻的两条扫描轨迹之间,一条所述扫描轨迹中各第二恒频信号在所述第一方向上所

  处的方向角与另一条所述扫描轨迹中各第二恒频信号在所述第一方向所处的方向角相互

  对所述第一本振信号与所述第二本振信号分别对应的拍频信号进行采样,其中,所述

  第一本振信号对应的拍频信号在所述第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区,所述第

  二本振信号对应的拍频信号在所述第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区。

  13.一种激光雷达,其特征在于,所述激光雷达包括第一激光器、第二激光器、光电探测

  所述第一激光器,用于生成第一探测信号和对应的第一本振信号,其中,所述第一本振

  所述第二激光器,用于生成第二探测信号和对应的第二本振信号,其中,所述第二本振

  信号包括多段第二连续波信号,每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对

  应,所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号,所述第一扫频信号与对应的

  第一连续波信号的扫频方向相反,时域相邻的两所述第二连续波信号的第一扫频信号之间

  所述光电探测模块,用于接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与所述

  第二本振信号,其中,所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成,所述

  所述数据处理模块,用于获取第一频率与第二频率,其中,所述第一频率为所述第一本

  振信号在第一时区的拍频频率,所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频

  频率,所述第一时区为所述第一扫频信号所处的时域区间;获取第三频率与第四频率,其

  中,所述第三频率为所述第一本振信号在第二时区的拍频频率,所述第四频率为所述第二

  本振信号在所述第二时区的拍频频率,所述第二时区为所述第一恒频信号所处的时域区

  间;若第五频率小于第六频率,则基于第七频率、第八频率与所述第六频率,判断所述第一

  本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠,其中,所述第五频率为各所述

  第三频率中的一个,所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应同一

  所述第二时区,所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区,所述第七频率

  与所述第五频率对应的扫频方向相同,所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第一时

  区,所述第八频率与所述第五频率对应的扫频方向相反;若发生多普勒混叠,则基于所述第

  五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时

  区和/或第二时区的距离和/或速度,其中,所述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计

  [0001]本申请涉及雷达技术领域,特别涉及一种激光雷达测距测速的方法以及激光雷

  [0003]相关技术中,调频连续波激光雷达通过光源模块生成探测光与本振光,以利用探

  测光进行探测目标物体,将本振光用于作为本地参考;其中,探测光与本振光均为调频连续

  波,且具有相同的时频特征;调频连续波激光雷达通过光电探测模块接收本振光与目标物

  体反射探测光形成的回波光,以进行相干混频。由于当前的FMCW激光雷达大多采用非同相

  Quadrature,IQ)接收系统,本振光与回波光在相干拍频时,可能存在多普

  勒混叠的现象,即多普勒拍频频率大于距离拍频频率,使得测得的拍频频率会镜像翻折至

  [0004]本申请实施例提供了一种激光雷达测距测速的方法以及激光雷达,能够提高测得

  中,所述第一本振信号包括多段第一连续波信号,所述第一连续波信号为线性扫频信号;

  中,所述第二本振信号包括多段第二连续波信号,每段第二连续波信号与一段第一连续波

  信号在时域上对应,所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号,所述第一扫

  频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反,时域相邻的两所述第二连续波信号的第

  中,所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成,所述第二回波信号为

  的拍频频率,所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频频率,所述第一时

  的拍频频率,所述第四频率为所述第二本振信号在所述第二时区的拍频频率,所述第二时

  若第五频率小于第六频率,则基于第七频率、第八频率与所述第六频率,判断所述

  第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠,其中,所述第五频率为各

  所述第三频率中的一个,所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应

  同一所述第二时区,所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区,所述第七

  频率与所述第五频率对应的扫频方向相同,所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第

  若发生多普勒混叠,则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一

  算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度,其中,所

  述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度

  第一本振信号,其中,所述第一本振信号包括多段第一连续波信号,所述第一连续波信号为

  第二本振信号,其中,所述第二本振信号包括多段第二连续波信号,每段第二连续波信号与

  一段第一连续波信号在时域上对应,所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信

  号,所述第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反,时域相邻的两所述第二

  接收模块,用于接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与所述第二

  本振信号,其中,所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成,所述第二

  第一获取模块,用于获取第一频率与第二频率,其中,所述第一频率为所述第一本

  振信号在第一时区的拍频频率,所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频

  第二获取模块,用于获取第三频率与第四频率,其中,所述第三频率为所述第一本

  振信号在第二时区的拍频频率,所述第四频率为所述第二本振信号在所述第二时区的拍频

  判断模块,用于若第五频率小于第六频率,则基于第七频率、第八频率与所述第六

  频率,判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠,其中,所述

  第五频率为各所述第三频率中的一个,所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述

  第五频率对应同一所述第二时区,所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时

  区,所述第七频率与所述第五频率对应的扫频方向相同,所述第八频率与所述第七频率位

  确定模块,用于若发生多普勒混叠,则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第

  八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或

  速度,其中,所述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的

  [0006]在一种可能的实施方式中,所述第一本振信号为三角波扫频信号,相邻的两所述

  [0007]在一种可能的实施方式中,所述第一恒频信号的频率与时域上游邻接的所述第一

  扫频信号的扫频终点的频率相同,以及与时域下游邻接的所述第一扫频信号的扫频起点的

  [0008]在一种可能的实施方式中,所述判断模块,用于若所述第五频率小于所述第六频

  率,则判断所述第七频率与所述第五频率的相似度是否满足预设条件;若所述第七频率与

  所述第五频率的相似度满足预设条件,则基于第七频率、第八频率与所述第六频率,判断所

  [0009]在一种可能的实施方式中,所述判断模块,用于若所述第七频率与所述第五频率

  的相似度满足预设条件,且所述第七频率小于所述第八频率,则基于第七频率、第八频率与

  所述第六频率,判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。

  [0010]在一种可能的实施方式中,所述确定模块,用于基于所述第五频率、所述第六频率

  以及第一目标算法,确定所述目标物体相对于所述激光雷达在所述第二时区的距离与速

  度;和/或,基于所述第七频率、所述第八频率以及第二目标算法,确定所述目标物体相对于

  所述激光雷达在所述第一时区的距离与速度;其中,所述第一算法包括所述第一目标算法

  与所述第二目标算法,所述第一目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于所述第五频率

  与所述第六频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法,所述第二目标算

  法配置为可在发生多普勒混叠时基于所述第七频率与所述第八频率计算目标物体相对于

  [0011]在一种可能的实施方式中,所述确定模块,还用于若未发生多普勒混叠,则基于所

  述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第二算法确定目标物体相对于激光雷达在第

  一时区和/或第二时区的距离和/或速度,其中,所述第二算法配置为可在未发生多普勒混

  [0012]在一种可能的实施方式中,所述装置还包括方向确定模块,用于若所述第五频率

  小于所述第六频率,则基于所述第五频率对应的扫频方向,确定所述目标物体相对于所述

  [0013]在一种可能的实施方式中,所述方向确定模块,用于若所述第五频率对应的方向

  为上扫频方向,则确定所述目标物体靠近所述激光雷达;以及若所述第五频率对应的方向

  [0014]在一种可能的实施方式中,所述第二获取模块,还用于若未获取到所述第三频率,

  则基于第九频率与第十频率确定第三频率;和/或若未获取到所述第四频率,则基于第十一

  频率和第十二频率,确定第四频率;其中,所述第九频率位于时域上与所述第三频率相邻的

  上游的第一时区,所述第九频率与所述第三频率对应的扫频方向相同,所述第十频率位于

  时域上与所述第三频率相邻的下游的第一时区,所述第十频率与所述第三频率对应的扫频

  方向相同;所述第十一频率位于时域上与所述第四频率相邻的上游的第二时区,所述第十

  [0015]在一种可能的实施方式中,所述第二探测信号包括与所述第一扫频信号对应的第

  二扫频信号以及与第一恒频信号对应的第二恒频信号,所述装置还包括第三控制模块,用

  于控制扫描模组对所述第一探测信号与所述第二探测信号的合束光信号进行第一方向扫

  描与第二方向扫描,以形成沿第一方向延伸且于第二方向间隔排布的多条扫描轨迹,其中,

  所述第一方向与所述第二方向相交;相邻的两条扫描轨迹之间,一条所述扫描轨迹中各第

  二恒频信号在所述第一方向上所处的方向角与另一条所述扫描轨迹中各第二恒频信号在

  [0016]在一种可能的实施方式中,所述装置还包括采样模块,用于对所述第一本振信号

  与所述第二本振信号分别对应的拍频信号进行采样,其中,所述第一本振信号对应的拍频

  信号在所述第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区,所述第二本振信号对应的拍频信

  [0017]一方面,提供了一种激光雷达,所述激光雷达包括第一激光器、第二激光器、光电

  所述第一激光器,用于生成第一探测信号和对应的第一本振信号,其中,所述第一

  所述第二激光器,用于生成第二探测信号和对应的第二本振信号,其中,所述第二

  本振信号包括多段第二连续波信号,每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上

  对应,所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号,所述第一扫频信号与对应

  的第一连续波信号的扫频方向相反,时域相邻的两所述第二连续波信号的第一扫频信号之

  所述光电探测模块,用于接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与

  所述第二本振信号,其中,所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成,

  所述数据处理模块,用于获取第一频率与第二频率,其中,所述第一频率为所述第

  一本振信号在第一时区的拍频频率,所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的

  拍频频率,所述第一时区为所述第一扫频信号所处的时域区间;获取第三频率与第四频率,

  其中,所述第三频率为所述第一本振信号在第二时区的拍频频率,所述第四频率为所述第

  二本振信号在所述第二时区的拍频频率,所述第二时区为所述第一恒频信号所处的时域区

  间;若第五频率小于第六频率,则基于第七频率、第八频率与所述第六频率,判断所述第一

  本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠,其中,所述第五频率为各所述

  第三频率中的一个,所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应同一

  所述第二时区,所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区,所述第七频率

  与所述第五频率对应的扫频方向相同,所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第一时

  区,所述第八频率与所述第五频率对应的扫频方向相反;若发生多普勒混叠,则基于所述第

  五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时

  区和/或第二时区的距离和/或速度,其中,所述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计

  [0018]一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至

  少一条计算机程序,所述计算机程序由处理器加载并执行以实现所述激光雷达测距测速的

  [0019]一方面,提供了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机

  程序包括程序代码,该程序代码存储在计算机可读存储介质中,计算机设备的处理器从计

  算机可读存储介质读取该程序代码,处理器执行该程序代码,使得该计算机设备执行上述

  [0020]通过本申请实施例提供的技术方案,能够基于第一激光器生成的第一本振信号以

  及第二激光器生成的第二本振信号来判断是否发生多普勒混叠,该第一本振信号包括多段

  第一连续波信号,该第二本振信号包括多段第二连续波信号,第二连续波信号包括第一扫

  频信号和第一恒频信号。在发生多普勒混叠的情况下,采用第一算法来计算目标物体相对

  [0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使

  用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于

  本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以基于这些附图获得其他

  [0023]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方

  [0024]本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似

  项进行区分,应理解,“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系,也不对

  [0026]FMCW激光雷达:FMCW激光雷达的工作过程可以简单归纳为:以调频得到的连续波

  作为本振信号和探测信号,激光雷达发射探测信号,回波信号经过接收机与本振信号进行

  混频,获取混频信号的拍频频率,从而计算得到需要的信息,如目标距离、方位、高度、速度、

  姿态,甚至形状等参数;其中,回波信号为探测信号经由目标反射,并由FMCW激光雷达接收

  [0027]本振信号:本振信号是探测信号的参考信号,其与探测信号具有相同的时频特征,

  即扫频波形一致。本振信号用于和探测信号形成的回波信号相干拍频,从而得到拍频信号。

  本振信号和探测信号可以是由一束光分束得到的,也可以是由不同的激光器生成的。

  [0028]拍频信号:在本申请实施例中是指本振信号和回波信号在相干之后的差频信号,

  [0029]三角波扫频信号:三角波扫频信号是指扫频波形为三角形状的信号,或者说是指

  [0031]多普勒频率:由目标物体相对于探测器(如FMCW激光雷达)具有径向相对运动,引

  起探测信号或回波信号的频率改变量即为多普勒频率,又称为速度拍频频率。多普勒频率

  与目标相对于激光雷达的径向运动速度有关,多普勒频率等于上述径向速度的两倍与探测

  Demodulator)将接收到的射频信号转换为基带信号的过程。这里的“IQ”指的是在解调过程

  中产生的两个正交分量,即I路(同相分量)和Q路(正交分量)。正交解调器是一种常用的解

  调设备,它可以将射频信号转换为两个正交的基带信号。这两个信号可以分别表示原始信

  号的幅度信息和相位信息。通过进一步处理这两个基带信号,可以恢复出原始的数据信息。

  IQ接收通过正交解调,可以充分利用频谱资源,减少频谱浪费。IQ的频谱范围覆盖(02pi),~

  [0033]非IQ接收:接收过程未采用正交调节器将接收到的射频信号转为两个正交的基带

  信号,无法充分利用频谱资源,导致频谱效率较低。非IQ接收的信号没有相位信息,频谱范

  [0034]本申请实施例提供的技术方案能够应用在FMCW激光雷达中,相关技术中,调频连

  续波激光雷达采用调频连续波进行目标探测,扫频波形常用锯齿波和三角波。考虑系统复

  杂度/功耗/成本,接收模组通常采用非IQ接收的方式。在本振光与回波光在相干拍频时,可

  能存在多普勒混叠的现象,即多普勒拍频频率大于距离拍频频率,使得测得的拍频频率会

  镜像翻折至正频域上,进而造成测得的距离和速度错误。这是由于非IQ接收方式的频率计

  算结果为绝对值,那么就存在:在IQ接收系统下计算为负频率,在非IQ接收下却得到正频率

  [0035]具体地,参见图1,f1和f2分别是用于解算速度与距离的两段扫频信号测得的频率

  值,其中f1小于f2。当实际的多普勒拍频频率fd大于实际的距离拍频频率fr时,基于IQ接收

  系统计算的方式为距离拍频频率fr减去多普勒拍频频率fd,结果是负值的拍频频率f1;而

  基于非IQ接收系统计算的方式为距离拍频频率fr减去多普勒拍频频率fd的绝对值,结果为

  正值的拍频频率f1。由此可知,在距离拍频频率fr大于多普勒拍频频率fd时,基于非IQ接收

  系统与IQ接收系统确定的拍频频率f1与拍频频率f2均是正确的;但在距离拍频频率fr小于

  多普勒拍频频率fd时,基于非IQ接收系统确定的拍频频率f1是错误的,而拍频频率f2则是

  正确的,从而导致在该种场景下距离拍频频率和速度拍频计算错误。一般地,因多普勒拍频

  频率大于距离拍频频率导致拍频频率f1发生镜像翻折的现象称为多普勒混叠。换句话说,

  当目标物体的速度拍频大于距离拍频频率时,会产生伪像,伪像的产生是错误的根源。采用

  本申请实施例提供的技术方案能够在非IQ接收方式下识别上述多普勒混叠的现象,从而解

  [0036]在应用中,本申请实施例提供的激光雷达的探测方法不仅能适用于对近距离目标

  进行快速、高效、准确的测距和测速,也适用于对远距离目标进行快速、高效、准确的测距和

  测速,可以应用于智慧交通、航空航天、资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利

  用、环境监测、冶金制造、纺织制造等任意需要进行测距和测速的领域。比如,可以应用于无

  人驾驶车辆、无人机、机器人、定位系统、导航系统、装卸和搬运设备、冶金过程控制设备以

  [0037]在本申请实施例中,激光雷达包括光源模块、光复用器、扫描模组、光电探测模块

  及信号处理模块,还可以包括光放大器、光耦合器、光环形器、光准直器、光合束器、电源模

  块、通信模块等。激光雷达的具体结构可以基于实际需要进行设置,本申请实施例对激光雷

  [0038]在本申请实施例中,光源模块包括激光器和光分束器,激光器可以通过任意能够

  Laser,DFB)激光器等半导体激光器。光分束器可以是任意能够实现对光进行分束的器件,

  以将激光器生成的信号按照预设的分光比分束为对应的本振信号与探测信号。例如,光分

  [0039]在本申请实施例中,光电探测模块是任意能够接收光源模块对应的本振信号,以

  及光源模块对应的探测信号经目标物体反射形成的回波信号,并输出与光源模块的本振信

  号对应的拍频信号相关的电信号,以便于信号处理模块基于上述电信号获取上述两拍频信

  号的频率的器件。例如,光电探测模块可以包括光电探测器。此时,光电探测器在接收上述

  本振信号与回波信号的过程中,本振信号与回波信号通过自由空间光信号拍频的方式进行

  拍频,光电探测器对拍频信号进行光电转换,从而得到与拍频信号相关的电信号。例如,光

  时,光混频器用于接收上述本振信号与回波信号,以使本振信号与回波信号在其内进行拍

  频,平衡光电探测器用于对拍频信号进行平衡探测,从而得到与拍频信号相关的电信号。

  [0040]在本申请实施例中,光放大器可以是光纤放大器,例如掺铒光纤放大器(Erbium

  号源给出的模拟信号,对其进行数字化,其主要功能包括以下几个方面:信号放大、频率变

  [0042]在本申请实施例中,光耦合器可以通过光纤阵列或平面光波导(Planar

  [0043]在本申请实施例中,信号处理模块可以包括处理器,还可以包括至少一级放大电

  Convertor,TDC)、存储器等,处理器也可以自带内部存储空间和模数转换功能以替代模数

  [0044]在本申请实施例中,处理器是可以是中央处理单元(Central

  辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。

  [0045]在本申请实施例中,存储器在一些实施例中可以是激光探测装置的内部存储单

  元,例如激光探测装置的硬盘或内存。存储器在另一些实施例中也可以是激光探测装置的

  外部存储设备,例如,激光探测装置上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart

  既包括激光探测装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储操作系统、应

  [0046]在本申请实施例中,放大电路可以通过跨阻放大器(Trans‑Impedance

  [0047]在本申请实施例中,电源模块可以包括电源管理器件、电源接口等。

  [0048]在本申请实施例中,通信模块可以基于实际需要设置为任意能够直接或间接与其

  他设备进行有线或无线通信的器件,例如,通信模块可以提供应用在网络设备上的包括通

  Communication,NFC),红外技术(Infrared,IR)等通信的解决方案。通信模块可以包括天

  线,天线可以只有一个阵元,也可以是包括多个阵元的天线阵列。通信模块可以通过天线接

  收电磁波,将电磁波信号调频及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器。通信模块还可以

  从处理器接收待发送的信号,对其进行调频、放大,经天线转为电磁波辐射出去。

  [0049]下面结合图2对本申请实施例提供的一种激光雷达的系统架构进行说明。

  [0050]参见图2,激光雷达200包括收发模块201、光源模块202、扫描模组203、光电探测模

  [0051]光源模块202用于生成探测信号与本振信号,光源模块202的数量为两个,每个光

  源模块202包括一个激光器。收发模块201用于将光源模块202生成的探测信号发送给扫描

  模组203。扫描模组203用于将探测信号向目标物体反射,并将探测信号经由目标物体反射

  形成的回波信号向收发模块201反射。收发模块201还用于接收探测信号被目标物体反射的

  回波信号,将该回波信号发送给光电探测模块204。另外,该光电探测模块204还用于接收光

  源模块202的本振信号,以使该回波信号和本振信号拍频形成拍频信号,并对该拍频信号进

  行光电转换以得到相应的电信号。该光电探测模块204将拍频信号发送给AFE

  [0052]需要说明的是,上述图2是本申请实施例提供的激光雷达的系统结构的一个示例,

  技术人员可以基于实际情况来删除、替换或者新增器件,本申请实施例对此不作限定。

  [0053]本申请实施例提供的激光雷达的探测方法应用于调频连续波激光雷达,参见图3,

  [0054]S301:控制该激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号。

  [0055]其中,该第一本振信号包括多段第一连续波信号,该第一连续波信号为线性扫频

  信号。本实施例中,以第一本振信号和第一探测信号为三角波扫频信号为例进行说明,相邻

  的两第一连续波信号之间的扫频方向相反,该相邻的两第一连续波信号的扫频波形构成三

  角形状,位于时域下游的第一连续波信号的扫频起点的频率与位于时域上游的第一连续波

  信号的扫频终点的频率相同,即是第一连续波为本振信号中一段频率变化完整的扫频信

  号。当然,在本申请的其他实施例中,第一本振信号和第一探测信号还可以是锯齿波信号;

  此时,相邻的两第一连续波信号之间的扫频方向相同,该相邻的两第一连续波的扫频波形

  构成平行线状,位于时域下游的第一连续波信号的扫频起点的频率与位于时域上游的第一

  连续波信号的扫频起点的频率相同,即是第一连续波为本振信号中一段完整的扫频信号。

  [0056]S302:控制该激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号。

  [0057]其中,该第二本振信号包括多段第二连续波信号,每段第二连续波信号与一段第

  一连续波信号在时域上对应,即是该激光雷达同时利用对应的第一连续波与第二连续波对

  目标物体进行探测。该第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号,该第一扫频信

  号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反;时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信

  号之间具有上述第一恒频信号,其中,第一恒频信号是指频率恒定的信号。需要说明的是,

  每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应是指,对于每段第二连续波信

  号,均存在一段第一连续波信号,该段第一连续波信号的起始时刻和终止时刻均与对应的

  第二连续波信号相同。时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有该第一恒频

  信号是指每两段在时域上相邻的第二连续波信号之间存在一段第一恒频信号。本实施例

  中,在同一第二连续波中,第一恒频信号位于第一扫频信号的时域下游,该第一恒频信号的

  频率与时域上游邻接的第一扫频信号的扫频终点的频率相同,以及与时域下游邻接的第一

  扫频信号的扫频起点的频率相同;换而言之,第二连续波的频率变化也是连续的。当然,在

  本申请的其他实施例中,第一恒频信号的频率也可以是位于同一第二连续波中的第一扫频

  [0058]需要注意的是,在双激光器探测的方式中,应当保证两激光器出射的探测信号,即

  第一探测信号与第二探测信号的波长具有差别,也即是使第一探测信号与第二探测信号的

  频率具有差异,以避免两激光器对应的信号之间发生相干拍频。例如,在一些实施例中,第

  一探测信号与第二探测信号均为1550纳米(nm)波段的光信号,但两者的波长之差介于

  [0059]S303:接收第一回波信号、第二回波信号、该第一本振信号与该第二本振信号。

  [0060]其中,该第一回波信号为该第一探测信号经由目标物体反射形成,该第二回波信

  号为该第二探测信号经由该目标物体反射形成。可以通过一个光电探测模块接收第一回波

  信号与第一本振信号,以使二者拍频生成第一拍频信号,并光电转换得到相应的电信号;可

  以通过另一个光电探测模块接收第二回波信号与第二本振信号,以使而这拍频生成第二拍

  [0062]其中,该第一频率为该第一本振信号在第一时区的拍频频率,该第二频率为该第

  二本振信号在该第一时区的拍频频率,该第一时区为该第一扫频信号所处的时域区间。在

  [0064]其中,该第三频率为该第一本振信号在第二时区的拍频频率,该第四频率为该第

  二本振信号在该第二时区的拍频频率,该第二时区为该第一恒频信号所处的时域区间。在

  体相对于激光雷达处于近距高速的场景时,多普勒拍频频率可能高于距离拍频频率,即上

  述多普勒混叠;第二时区对应的频率可以用于辅助分辨是否发生多普勒混叠,因此第二时

  区也称为近距离探测时区。第一本振信号在该第二时区内的部分仍是扫频信号(第一连续

  波信号的部分),而第二本振信号在该第二时区内的部分为恒频信号(第一恒频信号)。

  [0065]S306:若第五频率小于第六频率,则基于第七频率、第八频率与该第六频率,判断

  [0066]其中,该第五频率为各第三频率中的一个,该第六频率为各第四频率中的一个且

  与该第五频率对应同一第二时区。该第七频率位于时域上与该第五频率相邻的第一时区,

  该第七频率与该第五频率对应的扫频方向相同;即第七频率与第五频率可以位于同一段第

  一连续波上,也可以位于相邻的两段第一连续波上。该第八频率与该第七频率位于同一第

  一时区,该第八频率与该第五频率对应的扫频方向相反;即第八频率是一段第一扫频信号

  [0067]S307:若发生多普勒混叠,则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第

  一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度。

  [0068]其中,该第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的

  距离和/或速度的算法。若发生多普勒混叠,则表示若按照正常算法解算出的目标物体的速

  度拍频频率和距离拍频频率会存在错误,此时按照第一算法能够解算出正确的速度拍频频

  率和距离拍频频率,从而确定出目标物体相对于激光雷达正确的距离和/或速度。

  [0069]通过本申请实施例提供的技术方案,能够根据第五频率、第六频率、第七频率和第

  八频率判断是否发生多普勒混叠,在发生多普勒混叠的情况下,采用第一算法来计算目标

  [0070]上述S301‑S307是对本申请实施例提供的技术方案的简单介绍,下面将结合一些

  例子,对本申请实施例提供的技术方案进行更加清楚地说明,参见图4,方法包括下述步骤。

  [0071]S401:控制该激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号。

  [0072]该激光雷达为调频连续波激光雷达,其包括第一激光器和第二激光器;其中,第一

  激光器用于生成第一探测信号与第一本振信号。第一探测信号为用于探测目标物体的信

  号,第一本振信号是第一探测信号的参考信号,第一本振信号与第一探测信号具有相同的

  时频特征,即扫频波形一致。该第一本振信号包括多段第一连续波信号,该第一连续波信号

  为线性扫频信号;相邻的两段第一连续波信号之间,位于时域下游的第一连续波信号或是

  扫频方向与时域上游的第一连续波不同,又或是扫频起点的频率与时域上游的第一连续波

  的扫频终点的频率不同,即相邻的两段第一连续波在时频图上并不共线]例如,在一些实施例中,该第一本振信号为三角波扫频信号,相邻的两第一连续波

  信号之间扫频方向相反。三角波扫频信号是指第一本振信号的频率随时间变化的波形为三

  角波形。相邻的两第一连续波信号是指在时域上相邻的两段第一连续波信号,这两段第一

  连续波信号的扫频方向相反,也就表示这两段第一连续波信号包括一段上扫频信号和一段

  下扫频信号。在一些实施例中,这两段第一连续波信号的扫频斜率的大小相同,扫频方向相

  反。在一些实施例中,第一本振信号除了为三角波扫频信号之外,还可以为锯齿波信号或者

  三角波扫频信号和锯齿波信号的组合,只要保证第一本振信号和第二本振信号在同一第一

  时区的扫频斜率大小和/或方向不同,以使第一本振信号和第二本振信号能够配合解耦即

  可。本申请实施例对此不做限定。为了便于理解,在后续说明过程中,以第一本振信号为三

  [0074]需要说明的是,该第一探测信号和该第一本振信号的扫频斜率和扫频周期由技术

  [0075]S402:控制该激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号。

  [0076]其中,上述第二激光器用于生成第二探测信号与第二本振信号。第二探测信号为

  用于探测目标物体的信号,第二本振信号是作为第二探测信号的参考信号,第二本振信号

  与第二探测信号具有相同的时频特征,即扫频波形一致。第二本振信号包括多段第二连续

  波信号,每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应。该第二连续波信号包

  括第一扫频信号与第一恒频信号;该第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相

  反,时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有该第一恒频信号。每段第二连

  续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应是指,对于每段第二连续波信号,均存在一

  段第一连续波信号,该段第一连续波信号的起始时刻和终止时刻均与对应的第二连续波信

  号相同。时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有该第一恒频信号是指,每

  两段在时域上相邻的第二连续波信号之间存在一段第一恒频信号,相应地,每两段在时域

  上相邻的第一恒频信号之间存在一段第二连续波信号。请参见图5,其示出了第二本振信号

  的时频图的多种实现方式,该第二本振信号既可以为第一扫频信号开头,也可以为第一恒

  频信号开头,本申请实施例对此不做限定,为了便于理解,在后续说明过程中,以该第二本

  [0077]在一些实施例中,该第一恒频信号的频率与时域上游邻接的该第一扫频信号的扫

  频终点的频率相同,以及与时域下游邻接的该第一扫频信号的扫频起点的频率相同。该设

  置旨在使第二探测信号与第二本振信号的频率变化是连续的,从而方便频率调制。例如,请

  参见图6,其示出了一些实施例中第二本振信号的时频图的多种实现方式,第一恒频信号

  601时域上游的第一扫频信号602为下扫频信号且扫频终点的频率为FHz,该第一恒频信号

  601的频率也为FHz,该第一恒频信号601时域下游的第一扫频信号603的扫频起点的频率

  也为FHz,第一扫频信号602、第一恒频信号601以及第一扫频信号603形成频率连续的三段

  [0078]当然,在其他的一些实施例中,也可以是该第一恒频信号的频率与时域上游邻接

  的该第一扫频信号的扫频终点的频率不同,以及与时域下游邻接的该第一扫频信号的扫频

  起点的频率不同,该时域上游邻接的该第一扫频信号的扫频终点的频率与该时域下游邻接

  的该第一扫频信号的扫频起点的频率相同。例如,请参见图7,其示出了另一些实施例中第

  二本振信号的时频图的多种实现方式,第一恒频信号701时域上游的第一扫频信号702的扫

  频终点的频率为FHz,该第一恒频信号701的频率为FHz,该第一恒频信号701时域下游的第

  一扫频信号703的扫频起点的频率也为FHz,F不等于F,第一扫频信号702、第一恒频信号

  [0079]S403:接收第一回波信号、第二回波信号、该第一本振信号与该第二本振信号。

  [0080]其中,该第一回波信号为该第一探测信号经由目标物体反射形成,该第二回波信

  [0081]在一种可能的实施方式中,由激光雷达的两个光电探测模块204分别接收该第一

  回波信号和该第一本振信号,以及第二回波信号和该第二本振信号,其中,第一回波信号和

  第二回波信号是收发模块201接收后分别发送给两个光电探测模块204的,第一本振信号和

  第二本振信号是光源模块202分别发送给两个光电探测模块的。需要说明的是,同一光电探

  [0083]其中,该第一频率为该第一本振信号在第一时区的拍频频率,该第二频率为该第

  二本振信号在该第一时区的拍频频率,该第一时区为该第一扫频信号所处的时域区间。第

  一本振信号在第一时区的拍频频率为该第一本振信号在第一时区与第一回波信号进行拍

  频后的频率。第二本振信号在该第一时区的拍频频率为该第二本振信号在第一时区与第二

  Zone)。在该第一时区内,该第一本振信号和第二本振信号均为扫频信号,且第一本振信号

  和该第二本振信号的扫频方向相反,也即是在同一个第一时区,第一本振信号中的第一连

  [0085]以第一本振信号为三角波扫频信号,第二本振信号为扫频信号和恒频信号的组

  合,第一本振信号中的首个第一连续波信号为下扫频信号为例,参见图8,图8中实线是第一

  本振信号或第二本振信号,虚线为第一回波信号或第二回波信号。第一连续波信号801在第

  一时区802为下扫频信号,第二连续波信号在该第一时区802为第一扫频信号803,第一扫频

  [0086]以第一本振信号为三角波扫频信号,第二本振信号为扫频信号和恒频信号的组

  合,第一本振信号中的首个第一连续波信号为上扫频信号为例,参见图9,图9中实线是第一

  本振信号或第二本振信号,虚线为第一回波信号或第二回波信号。第一连续波信号901在第

  一时区902为上扫频信号。在图8和图9中,第一频率为f,第二频率为f,可以看到,存在多个

  [0088]其中,该第三频率为该第一本振信号在第二时区的拍频频率,该第四频率为该第

  二本振信号在该第二时区的拍频频率,该第二时区为该第一恒频信号所处的时域区间。第

  一本振信号在第二时区的拍频频率为该第一本振信号在第二时区与第一回波信号进行拍

  频后的频率。第二本振信号在该第二时区的拍频频率为该第二本振信号在第二时区与第二

  [0089]在一些实施例中,第二时区也被称为近距离探测时区。在该第二时区内,该第一本

  振信号还是扫频信号(第一连续波信号),而该第二本振信号均为恒频信号(第一恒频信

  号);也即是,在第二时区内,存在一路扫频信号和一路恒频信号。在本申请实施例中,第一

  时区和第二时区交错排列,也即是任两个相邻的第一时区之间存在一个第二时区,任两个

  [0090]以第一本振信号为三角波扫频信号,第二本振信号为扫频信号和恒频信号的组

  合,第一本振信号中的首个第一连续波信号为下扫频信号为例,参见图8,第一连续波信号

  801在第二时区804为下扫频信号,第二连续波信号在该第二时区804为第一恒频信号805,

  [0091]以第一本振信号为三角波扫频信号,第二本振信号为扫频信号和恒频信号的组

  合,第一本振信号中的首个第一连续波信号为上扫频信号为例,参见图9,第一连续波信号

  901在第二时区904为上扫频信号,第二连续波信号在该第二时区904为第一恒频信号905,

  该第一恒频信号905的频率为该第一扫频信号903的扫频终点的频率。在图8和图9中,第三

  [0092]若第二时区无第一回波信号与第二回波信号,此时由于第一本振信号与第二本振

  信号的频率距离光电探测模块相干接收的频率通带非常远,因此不会有第三频率。在一些

  实施例中,若未获取到该第三频率,则基于第九频率与第十频率确定第三频率。和/或,若未

  [0093]其中,该第九频率位于时域上与该第三频率相邻的上游的第一时区,该第九频率

  与该第三频率对应的扫频方向相同,该第十频率位于时域上与该第三频率相邻的下游的第

  一时区,该第十频率与该第三频率对应的扫频方向相同。该第十一频率位于时域上与该第

  四频率相邻的上游的第二时区,该第十二频率位于时域上与该第四频率相邻的下游的第二

  [0094]在这种实施方式下,在未获取到第三频率的情况下,能够基于与第三频率所在第

  二时区在时域上相邻的第九频率和第十频率来确定第三频率。例如,可以基于第九频率与

  第十频率求均值处理,以将均值作为第三频率;当然,也可以基于第九频率与第十频率进行

  加权等方式插值处理,以将获取的结果作为第三频率,以便于补齐点云。而在未获取到第四

  频率的情况下,则可以基于与第四频率所在第二时区在时域上相邻的第十一频率和第十二

  频率来确定第四频率,确定方式参照上述第三频率的确定方式,在此不赘述。此外,在其他

  的一些实施例中,在未获取到第四频率的情况下,也可以基于与第四频率所在第二时区在

  时域上相邻的两个第一时区的第十一频率和第十二频率来确定第四频率,该第一频率和第

  [0096]在一些实施例中,对该第一本振信号与该第二本振信号分别对应的拍频信号进行

  采样,其中,该第一本振信号对应的拍频信号在该第二时区的采样率或FFT点数小于第一时

  区,该第二本振信号对应的拍频信号在该第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区。其

  Transform,快速傅里叶变换)点数是指在进行FFT计算时,输入信号

  [0097]由于本申请实施例的第一本振信号与第二本振信号具有第一时区与第二时区,针

  对不发生多普勒混叠的场景,可以通过第一时区的第一频率与第二频率即完成速度与距离

  的解耦,解耦算法基于相关技术中的算法公式即可,在此不详述。而多普勒混叠多发生在目

  标物体处于近距高速的状态下,针对发生多普勒混叠的场景,可以基于第二时区进行辅助

  判断,因此对于第一本振信号与第二本振信号的拍频信号在第二时区的采样,也可以针对

  近距场景进行区别化处理。具体地,由于近距离场景下,第一回波信号与第二回波信号的能

  量都较高,因此相较于第一时区,可以降低第一本振信号与第二本振信号的拍频信号在第

  二时区的采样率,以降低算力消耗。此外,也可以降低上述第一本振信号与第二本振信号的

  [0099]其中,该第五频率为各第三频率中的一个,该第六频率为各第四频率中的一个且

  与该第五频率对应同一第二时区。也即是,第三频率的数量为多个,第五频率为多个第三频

  率中的任一第三频率;第四频率的数量为多个,第六频率为多个第四频率中与第五频率对

  应的一个。参见图8和图9,第五频率为多个f中的任一f,第六频率为多个f中的任一f。

  [0100]S407:若第五频率小于第六频率,则基于第七频率、第八频率与该第六频率,判断

  [0101]其中,该第七频率位于时域上与该第五频率相邻的第一时区,该第七频率与该第

  五频率对应的扫频方向相同,第七频率与第五频率位于同一段第一连续波上;该第八频率

  与该第七频率位于同一第一时区,该第八频率与该第五频率对应的扫频方向相反,第八频

  率是一段第一扫频信号对应的频率。第七频率为多个第一频率中的一个第一频率,第八频

  [0102]若第五频率小于第六频率,则可能存在多普勒混叠的情况。具体来说,参阅图8和

  图9,若第五频率小于第六频率,则说明在第二时区中,第一回波信号因多普勒频移效应沿

  频率轴朝着第一本振信号移动,使得第五频率小于对应的距离拍频频率;同时,第二回波信

  号也沿频率轴朝着靠近第一本振信号的方向移动。当第一回波信号沿频率轴移动的幅度大

  于距离拍频频率的一半时,则第五频率会小于第六频率;其中,需要注意的是,移动的幅度

  大于距离拍频频率时,也符合上述情形。因此,如上文所述,如果第五频率小于第六频率,则

  可能存在多普勒混叠的情况,此时需要基于第七频率、第八频率以及第五频率进行进一步

  [0103]在一种可能的实施方式中,若该第五频率小于该第六频率,则判断该第七频率与

  该第五频率的相似度是否满足预设条件。若该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条

  件,则基于第七频率、第八频率与该第六频率,判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频

  [0104]其中,判断该第七频率与该第五频率的相似度是否满足预设条件是为了判断该第

  五频率所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区是否对应于同一目标。若该第五频率

  所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区对应于同一目标,那么第五频率和第七频率

  应该是相同的;若该第五频率所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区对应于不同目

  [0105]为了对上述实施方式进行更加清楚地说明,下面将分为两个部分对上述实施方式

  [0106]第一部分、若该第五频率小于该第六频率,则判断该第七频率与该第五频率的相

  [0107]在一种可能的实施方式中,若该第五频率小于该第六频率,则判断该第七频率与

  该第五频率的相似度是否大于或等于第一相似度阈值。若该第七频率与该第五频率的相似

  度大于或等于第一相似度阈值,则该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件。若该

  第七频率与该第五频率的相似度小于该第一相似度阈值,则该第七频率与该第五频率的相

  [0108]其中,该第一相似度阈值由技术人员基于实际情况进行设置,本申请实施例对此

  [0109]需要说明的是,上述判断第七频率与第五频率的相似度是否满足预设条件是可选

  [0110]第二部分、若该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件,则基于第七频率、

  第八频率与该第六频率,判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒

  [0111]在一种可能的实施方式中,若该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件,

  且该第七频率小于该第八频率,则基于第七频率、第八频率与该第六频率,判断该第一本振

  [0112]其中,判断第七频率是否小于该第八频率,是为了进一步精准判断该第五频率所

  在的第二时区和该第七频率所在的第一时区是否对应于同一目标,通过判断第七频率是否

  小于该第八频率,能够提高第五频率所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区是否对

  [0113]需要说明的是,上述判断第七频率是否小于该第八频率是可选步骤,既可以执行

  [0114]下面对上述实施方式中,基于第七频率、第八频率与该第六频率,判断该第一本振

  [0115]在一种可能的实施方式中,基于第七频率和第八频率确定第一判别参数和第二判

  别参数。基于该第一判别参数和该第二判别参数分别与该第六频率的相似度,判断该第一

  [0116]举例来说,参见下述公式(1),将该第七频率与该第八频率之差的绝对值的一半确

  定为该第一判别参数,参见下述公式(2),将该第七频率与该第八频率之和的绝对值的一半

  确定为该第二判别参数。由上文及图1可知,当未发生多普勒混叠时,第六频率与第一判别

  参数均等于多普勒拍频频率,二者应相等或近似;当发生多普勒混叠时,第六频率与第二判

  别参数均等于多普勒拍频频率,二者应相等或近似。因此,反而言之,在该第一判别参数与

  该第六频率的相似度大于或等于第二相似度阈值的情况下,该第一本振信号与第一回波信

  号的拍频信号未发生多普勒混叠。在该第二判别参数与该第六频率的相似度大于或等于该

  第二相似度阈值的情况下,该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号发生多普勒混叠。

  [0119]若该第五频率小于该第六频率,则基于该第五频率对应的扫频方向,确定该目标

  [0120]具体地,在该第五频率小于该第六频率的情况下,若该第五频率对应的方向为上

  扫频方向,则确定该目标物体靠近该激光雷达。若该第五频率对应的方向为下扫频方向,则

  [0121]需要说明的是,在步骤407之后,根据实际情况来执行下述步骤408或409。

  [0122]S408:若发生多普勒混叠,则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第

  一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度。

  [0123]其中,该第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的

  距离和/或速度的算法。若发生多普勒混叠,则表示按照正常算法解算出的目标物体的速度

  拍频频率和距离拍频频率存在错误,此时按照第一算法能够解算出正确的速度拍频频率和

  [0124]在一种可能的实施方式中,若发生多普勒混叠,则基于该第五频率、该第六频率以

  及第一目标算法,确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离与速度。和/或,

  基于该第七频率、该第八频率以及第二目标算法,确定该目标物体相对于该激光雷达在该

  [0125]其中,该第一算法包括该第一目标算法与该第二目标算法,该第一目标算法配置

  为可在发生多普勒混叠时基于该第五频率与该第六频率计算目标物体相对于激光雷达的

  距离和/或速度的算法,该第二目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于该第七频率与

  [0126]为了对上述实施方式进行更加清楚地说明,下面将分为两个部分对上述实施方式

  [0127]第一部分、若发生多普勒混叠,则基于该第五频率、该第六频率以及第一目标算

  [0128]在一种可能的实施方式中,若发生多普勒混叠,则基于第六频率以及第一目标算

  法,确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的速度。基于第五频率、该第六频率和

  第一目标算法确定该目标物体在该第二时区的距离拍频频率。基于该距离拍频频率和第一

  [0129]其中,第六频率为多普勒拍频频率,相当于该目标物体在该第二时区的速度拍频

  频率。该第一目标算法包括根据多普勒拍频频率确定速度的算法。举例来说,将该第六频率

  与第二探测信号的波长相乘后除以2,得到该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的

  [0130]基于第六频率与第五频率的差值,确定距离拍频频率,进一步基于该距离拍频频

  率与第一本振信号的调频斜率确定目标物体相对于该激光雷达在第二时区的距离。上述第

  一目标算法为包括基于第六频率、第五频率与第一本振信号的调频斜率确定目标物体的距

  [0131]第二部分、基于该第七频率、该第八频率以及第二目标算法,确定该目标物体相对

  [0132]在一种可能的实施方式中,基于该第七频率、该第八频率以及第二目标算法,确定

  该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率。基于该目标

  物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率,确定该目标物体相

  [0133]举例来说,参见下述公式(3),将该第八频率与该第七频率之差的一半确定为该目

  标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率。参见下述公式(4),将该第八频率

  与该第七频率之和的一半确定为该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的速度拍频

  频率。基于该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率,

  [0135]S409:若未发生多普勒混叠,则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与

  第二算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度。

  [0136]其中,该第二算法配置为可在未发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达

  [0137]在一种可能的实施方式中,若未发生多普勒混叠,则基于该第五频率、该第六频率

  以及第三目标算法,确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离与速度。和/

  或,基于该第七频率、该第八频率以及第四目标算法,确定该目标物体相对于该激光雷达在

  [0138]其中,该第二算法包括该第三目标算法与该第四目标算法,该第三目标算法配置

  为可在未发生多普勒混叠时基于该第五频率与该第六频率计算目标物体相对于激光雷达

  的距离和/或速度的算法,该第四目标算法配置为可在未发生多普勒混叠时基于该第七频

  [0139]为了对上述实施方式进行更加清楚地说明,下面将分为两个部分对上述实施方式

  [0140]第一部分、若未发生多普勒混叠,则基于该第五频率、该第六频率以及第三目标算

  [0141]在一种可能的实施方式中,若未发生多普勒混叠,则基于第六频率以及第三目标

  算法,确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的速度。基于第五频率和该第六频

  率确定该目标物体在该第二时区的距离拍频频率。基于该距离拍频频率确定该目标物体相

  [0142]其中,第六频率为多普勒拍频频率,相当于该目标物体在该第二时区的速度拍频

  频率。该第三目标算法包括根据多普勒拍频频率确定速度的算法。举例来说,将该第六频率

  与第二探测信号的波长相乘后除以2,得到该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的

  [0143]基于第六频率与第五频率的和值,确定距离拍频频率。进一步基于该距离拍频频

  率与第一本振信号的调频斜率确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离。上

  述第三目标算法为包括基于第六频率、第五频率与第一本振信号的调频斜率确定目标物体

  [0144]第二部分、基于该第七频率、该第八频率以及第四目标算法,确定该目标物体相对

  [0145]在一种可能的实施方式中,基于该第七频率、该第八频率以及第四目标算法,确定

  该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率。基于该目标

  物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率,确定该目标物体相

  [0146]举例来说,参见下述公式(5),将该第八频率与该第七频率之和的一半确定为该目

  标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率。参见下述公式(6),将该第七频率

  与该第八频率之差的一半确定为该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的速度拍频

  频率。基于该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率,

  [0148]关于该测距测速方法,最后再对本申请实施例中扫描模块203的扫描方式作补充

  说明。在一些实施例中,上述第二探测信号包括与该第一扫频信号对应的第二扫频信号以

  及与第一恒频信号对应的第二恒频信号;扫描模组对第一探测信号与该第二探测信号的合

  束光信号进行第一方向扫描与第二方向扫描,以形成沿第一方向延伸且于第二方向间隔排

  布的多条扫描轨迹;其中,该第一方向与该第二方向相交。相邻的两条扫描轨迹之间,一条

  扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向上所处的方向角与另一条扫描轨迹中各第二恒

  [0149]其中,第一方向可以是指激光雷达工作时的水平方向,第二方向可以是指激光雷

  达工作时的垂直方向。一条扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向上所处的方向角与另

  一条扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向所处的方向角相互错开是指,相邻的两条扫

  [0150]比如,参见图10,扫描模组扫描得到六条扫描轨迹16。对于每条扫描轨迹自身而~

  言,第二扫频信号与第二恒频信号在水平方向方向上是交替排布的。对于相邻的两条扫描

  轨迹1和2而言,沿水平方向,扫描轨迹1中各第二恒频信号相对于本周期的起始时间的产生

  时间分别为t,t,t,t,扫描轨迹2中各第二恒频信号相对于本周期的起始时间的产生时

  间分别为t,t,t,t;当将扫描轨迹1与扫描轨迹2的起始时间视为同一时刻时,t,t,t,

  t,t,t,t,t依次排列。如此使得在观察扫描轨迹时,沿水平方向,一条扫频轨迹上的第二

  恒频信号是位于另一条扫描轨迹的相邻两第二恒频信号之间的;也即是,在相邻两条扫频

  轨迹构成的扫描图案中,沿水平方向,各个第二恒频信号之间间隔排布的。这种设置方式使

  得第二恒频信号能够在水平方向覆盖更大的视场区域,从而使激光雷达在总探测视场的各

  个区域均能够实现多普勒混叠发生与否的判别,有利于提升激光雷达的探测性能。当然,本

  实施例中是以两条扫描轨迹构成一个循环周期(如扫描轨迹1与2的扫频波形不同,扫描轨

  迹1与3的扫频波形相同)为例进行说明;在其他实施例中,也可以是相邻的三条以上的扫描

  [0151]上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再

  一一赘述。另外,以上是以第一本振信号为三角波扫频信号为例进行说明,但由于本申请实

  施例是基于第一本振信号的拍频信号与第二本振信号的拍频信号共同配合进行解算,无需

  利用第一/第二本振信号中相邻两段扫频信号协同解算;因此,第一本振信号同样可以为锯

  齿波信号,此时相邻的两个第一连续波信号的扫频方向、扫频起点频率和扫频终点频率均

  一致;本申请实施例不对第一本振信号的具体扫频波形作出限定,只要其具有多个第一连

  续波信号,且相邻的两个第一连续波信号之间在时频图上不共线]通过本申请实施例提供的技术方案,能够基于第一激光器生成的第一本振信号以

  及第二激光器生成的第二本振信号来判断是否发生多普勒混叠,该第一本振信号包括多段

  第一连续波信号,该第二本振信号包括多段第二连续波信号,第二连续波信号包括第一扫

  频信号和第一恒频信号。在发生多普勒混叠的情况下,采用第一算法来计算目标物体相对

  [0153]图11是本申请实施例提供的一种激光雷达测距测速的装置结构示意图,参见图

  11,装置包括:第一控制模块1101、第二控制模块1102、接收模块1103、第一获取模块1104、

  [0154]第一控制模块1101,用于控制该激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应

  的第一本振信号,其中,该第一本振信号包括多段第一连续波信号,该第一连续波信号为线

  [0155]第二控制模块1102,用于控制该激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应

  的第二本振信号,其中,该第二本振信号包括多段第二连续波信号,每段第二连续波信号与

  一段第一连续波信号在时域上对应,该第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信

  号,该第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反,时域相邻的两第二连续波

  [0156]接收模块1103,用于接收第一回波信号、第二回波信号、该第一本振信号与该第二

  本振信号,其中,该第一回波信号为该第一探测信号经由目标物体反射形成,该第二回波信

  [0157]第一获取模块1104,用于获取第一频率与第二频率,其中,该第一频率为该第一本

  振信号在第一时区的拍频频率,该第二频率为该第二本振信号在该第一时区的拍频频率,

  [0158]第二获取模块1105,用于获取第三频率与第四频率,其中,该第三频率为该第一本

  振信号在第二时区的拍频频率,该第四频率为该第二本振信号在该第二时区的拍频频率,

  [0159]判断模块1106,用于若第五频率小于第六频率,则基于第七频率、第八频率与该第

  六频率,判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠,其。


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