[發明專利]用于雷達測距的方法、設備、雷達和車載系統

有效

• 申請號: 201980060240.1
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN112740067B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 李強;巫紅英
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G01S13/46
• 分類號: G01S13/46;G01S13/931;G01S17/48;G01S17/931;G01S7/292;G01S7/4865;G01S7/487
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 鈔朝燕;王君

一種用于雷達測距的方法、設備、雷達和車載系統，可適用于人工智能領域中的自動駕駛技術。該方法能夠提高雷達測距的精度，包括：獲取雷達向目標物體發送的發射信號的脈沖波形(S101)，并獲取雷達接收的飽和回波信號的采樣序列(S102)；在該采樣序列上升沿的采樣點中確定用于指示回波信號接收時刻的第一定時點(S103)；根據第一定時點和發射信號的脈沖波形，確定用于指示發射信號的發射時刻第二定時點(S104)；根據第一定時點和第二定時點，計算雷達與目標物體之間的距離(S105)。

技術領域

本申請涉及雷達領域，尤其涉及一種用于雷達測距的方法、設備、雷達和車載系統。

背景技術

雷達包括激光雷達(light detection and ranging,LIDAR)、激光測距儀、毫米波雷達等多種類型。雷達能夠完成測距、目標探測、跟蹤和成像識別等功能，可應用于智能交通、自動駕駛、大氣環境監測、地理測繪、無人機等領域。

測距是雷達的一個基本功能。圖2是雷達200的示意圖。如圖2所示，雷達200包括發射機220、接收機230和處理單元210。在測距過程中，發射機210向目標物體發射發射信號，接收機230接收目標物體反射的回波信號。處理單元210用于確定發射時刻和接收時刻之間的時間差，該時間差可以稱為飛行時間(time of flight,TOF)。處理單元210可以根據光速和飛行時間，計算出雷達與目標物體之間的距離。

為了精確的計算飛行時間，雷達需要在發射信號波形和回波信號波形上采用相同位置的定時點，定時點之間的時間差就是飛行時間。圖3是發射脈沖和接收脈沖的示意圖。如圖3中的(a)所示，如果發射脈沖與接收脈沖都采用峰值時間作為定時點，則兩個定時點的時間差就是飛行時間?；蛘邇烧叨疾捎眠_到峰值幅值的1/2的時刻作為定時點，那么這兩個定時點的時間差就是飛行時間。一般而言，只要采用達到脈沖波形的峰值幅值的固定比例的時刻點作為定時點，計算出來的飛行時間都是相同的。例如，定時點可以選擇脈沖波形的峰值幅值的1/2、1/4、1/8的位置。

但是，由于目標物體的距離、反射率等差別，接收機在有些時候會接收到飽和回波信號。所謂飽和回波信號可以理解為回波信號的強度過高，超過了接收機的動態范圍，造成了回波削頂的情況，通常還伴隨著下降沿展寬。例如，圖3中的(b)中示出了接收的回波信號為飽和回波的情況。由于飽和回波的峰值的位置和幅值無法確定，因此找不到固定比例的定時點的位置。這導致無法精確地計算飛行時間，從而使得計算的距離的誤差變大。

因此，在雷達測距的情況下，如何針對飽和回波信號找到定時點，并進行精確的飛行時間計算和距離估計，是業界亟待解決的問題。

發明內容

本申請提供一種用于雷達測距的方法、設備、雷達和車載系統，能夠提高雷達測距的精度。

第一方面，提供了一種用于雷達測距的方法，該方法可以由雷達執行。其中，上述雷達可以包括激光雷達、激光測距儀或者毫米波雷達等。上述雷達可以應用于車載領域，例如，智能汽車、自動駕駛汽車、無人車、無人機等。其中，該方法具體可以由雷達中的處理器或處理單元執行。該方法包括：獲取發射信號的脈沖波形，發射信號為雷達向目標物體發送的信號；獲取回波信號的采樣序列，回波信號為雷達接收的目標物體的反射信號，回波信號為飽和回波信號；在采樣序列的上升沿中的至少一個采樣點中確定第一定時點，第一定時點用于指示回波信號的接收時刻；根據第一定時點和發射信號的脈沖波形，確定第二定時點，第二定時點用于指示發射信號的發射時刻；根據第一定時點和第二定時點，計算雷達與目標物體之間的距離。