[發明專利]一種激光雷達回波重構方法、裝置、存儲介質及系統

在審

• 申請號: 202011210206.9
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112147640A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 王瑜蟬;黃仁兵;吳明禧;羅渝;唐幫輝;龔利
• 申請（專利權）人: 重慶九洲星熠導航設備有限公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01S17/08
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超

本發明公開了一種激光雷達回波重構方法、裝置、存儲介質及系統，其中一種激光雷達回波重構方法包括如下步驟:V1.獲取多個采樣數據，所述多個采樣數據由多路高速ADC根據采樣時鐘依次循環對采樣信號S3進行采樣得到；V2.根據所述采樣時鐘，對所述多個采樣數據進行拼接，得到全波形數據。一種激光雷達回波重構系統包括激光器、光電探測器APD、放大器、高速時鐘源和多路高速ADC。本發明提供的一種激光雷達回波重構方法、裝置、存儲介質及系統，通過多路高速ADC，根據一定的采樣時鐘并行采樣，能夠高速率、高時效性地實現回波重構，并且技術易于實現。

技術領域

本發明屬于激光測距技術領域，特別涉及一種激光雷達回波重構方法、裝置、存儲介質及系統。

背景技術

激光掃描儀因其測距精度高、測量距離遠等優點，在測量測繪、地災監測、橋梁隧道施工監測和輔助駕駛等領域得到了廣泛的應用。傳統脈沖式激光掃描儀多采用前沿判別的方式，先提取脈沖前沿，通過高精度時間測量電路TDC精確計算出飛行時間，再根據飛行時間計算距離。采用這種方式測量距離，受前端模擬接收電路的脈沖前沿判別電路抖動影響較大，直接影響了激光測距的精度，精度進一步提升遇到瓶頸，因此行業內大都將提高精度的方向瞄向全波形采樣的方法。

目前市面上的激光掃描儀主要采用一下兩種方法實現全波形采樣：1、采用超高速ADC采集光電探測器APD放大后的回波信號，繼而作全波形分析；2、b) 采用低速ADC重復采樣，將在多個激光發射周期內采樣得到的數據進行排序得到回波信號的重構波形。但是這兩種都存在缺點，方法1相對來說采樣效率高，但是對信號的完整性要求高，PCB電路板技術實現比較困難，同時超高速ADC貨源深受國內技術瓶頸和國外禁運影響，采購困難，不利于大規模生產和使用；方法2相對來說生產成本較低，且技術比較容易實現，但是采樣速率過慢，時效性無法保證，對于非周期回波脈沖和多脈沖是無效的。

因此，現有技術有待改進和發展。

發明內容

本發明提供了一種激光雷達回波重構方法、裝置、存儲介質及系統，通過控制多路高速ADC，根據一定的采樣時鐘并行采樣，能夠高速率、高時效性地實現回波重構，并且技術易于實現。

為解決其技術問題，一方面，本發明提供的一種激光雷達回波重構方法，包括如下步驟：

V1.獲取多個采樣數據，所述多個采樣數據由多路高速ADC根據采樣時鐘依次循環對采樣信號S3進行采樣得到，所述采樣信號S3由激光器發出的脈沖激光S1打在待測目標上產生的回波信號S2經光電轉換并放大得到；

V2.根據所述采樣時鐘，對所述多個采樣數據進行拼接，得到全波形數據。

進一步地，上述采樣時鐘為多路頻率相同、相位差固定的時鐘信號，所述多路時鐘信號分別與所述多路高速ADC對應。

進一步地，上述步驟V1.獲取多個采樣數據，所述多個采樣數據由多路高速ADC根據采樣時鐘依次循環對所述采樣信號S3進行采樣得到，所述采樣信號S3由激光器發出的脈沖激光S1打在待測目標上產生的回波信號S2經光電轉換并放大得到包括：

獲取多個采樣數據，所述多個采樣數據由四路高速ADC根據采樣時鐘依次循環對所述采樣信號S3進行采樣得到，所述采樣時鐘為四路頻率相同、相位差為90°的時鐘信號，所述四路時鐘信號分別與所述四路高速ADC對應。

進一步地，上述步驟V2.根據所述采樣時鐘，對所述多個采樣數據進行拼接，得到全波形數據前，還包括如下步驟：

V02.將所述多個采樣數據緩存至FIFO存儲器。

另一方面，本發明提供的一種激光雷達回波重構裝置，包括：