[發明專利]一種激光雷達測距方法及裝置

有效

• 申請號: 202110678058.1
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113534179B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 程坤
• 申請（專利權）人: 中電海康集團有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S17/894;G01S7/487;G01S7/493;G01S7/495
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

1.一種激光雷達測距方法，其特征在于，所述激光雷達測距方法，包括：

步驟S1、獲取調制信號以及回波信號，所述回波信號為待測對象對發射光脈沖進行反射得到，所述發射光脈沖為根據所述調制信號調制得到；

步驟S2、對所述調制信號進行線性插值后做傅里葉變換，得到調制信號的頻域信號；

步驟S3、對所述回波信號進行線性插值后做傅里葉變換，得到回波信號的頻域信號；

步驟S4、根據調制信號的頻域信號和回波信號的頻域信號，基于傅里葉逆變換得到待測對象與激光雷達之間的距離，包括：

步驟S41、取調制信號的頻域信號對應的序列D(m)和回波信號的頻域信號對應的序列X(m)，將序列D(m)和X(m)相乘得到序列Y(m)，m＝1,2,3,…,N+k(N-1)，N為調制信號中信號點的總個數，k為線性插值時在每相鄰兩個信號點之間插入點的個數；

步驟S42、對序列Y(m)進行傅里葉逆變換得到序列y(m)；

步驟S43、取序列y(m)中實部最大的元素y(i)，1≤i≤N+k(N-1)，則該元素y(i)對應的時間刻度為i/(N+k(N-1))；

步驟S44、取調制信號的周期為T，則回波信號在激光雷達與待測對象之間的往返時間t為t＝T×i/(N+k(N-1))+Δt，Δt為發射光脈沖發射前對應的隨機延遲時間；

步驟S45、得到待測對象與激光雷達之間的距離d為式中c為光速。

2.如權利要求1所述的激光雷達測距方法，其特征在于，所述調制信號為隨機幅度調制信號，所述發射光脈沖為根據所述調制信號調制得到，包括：

生成隨機延遲時間和隨機幅度調制信號；

根據所述隨機延遲時間延遲間隔時間后，基于所述隨機幅度調制信號產生對應的發射光脈沖，其中隨機幅度調制信號的周期為T，隨機延遲時間的間隔時間為0～1/2T。

3.如權利要求1所述的激光雷達測距方法，其特征在于，所述對所述調制信號進行線性插值后做傅里葉變換，得到調制信號的頻域信號，包括：

令調制信號為b(n)，其中n表示調制信號中信號點的時刻序號，且n＝1,2,3,…,N，N為調制信號中信號點的總個數；

取線性插值的個數k，在調制信號b(n)的每相鄰兩個信號點之間進行線性插值生成新的序列c(m)，m＝1,2,3,…,N+k(N-1)，即在b(q)和b(q+1)之間均勻插入k個點，得到b(q),b(q,1),b(q,2),…,b(q,k),b(q+1)，q＝1,2,3,…,N-1；

對序列c(m)進行傅里葉變換生成序列C(m)：

取序列C(m)的共軛序列得到序列D(m)作為調制信號的頻域信號。

4.如權利要求3所述的激光雷達測距方法，其特征在于，所述對所述回波信號進行線性插值后進行頻譜變換，得到回波信號的頻譜信號，包括：

令回波信號為r(n)，其中n表示回波信號中信號點的時刻序號，即為調制信號中信號點的時刻序號，且n＝1,2,3,…,N，N為回波信號中信號點的總個數，即為調制信號中信號點的總個數；

取線性插值的個數k，在回波信號r(n)的每相鄰兩個信號點之間進行線性插值生成新的序列x(m)，m＝1,2,3,…,N+k(N-1)，即在r(q)和r(q+1)之間均勻插入k個點，得到r(q),r(q,1),r(q,2),…,r(q,k),r(q+1)，q＝1,2,3,…,N-1；

對序列x(m)進行傅里葉變換得到序列X(m)如下：

將序列X(m)作為回波信號的頻譜信號。