[发明专利]用于雷达测距的方法、设备、雷达和车载系统

说明书

一种用于雷达测距的方法、设备、雷达和车载系统，可适用于人工智能领域中的自动驾驶技术。该方法能够提高雷达测距的精度，包括：获取雷达向目标物体发送的发射信号的脉冲波形(S101)，并获取雷达接收的饱和回波信号的采样序列(S102)；在该采样序列上升沿的采样点中确定用于指示回波信号接收时刻的第一定时点(S103)；根据第一定时点和发射信号的脉冲波形，确定用于指示发射信号的发射时刻第二定时点(S104)；根据第一定时点和第二定时点，计算雷达与目标物体之间的距离(S105)。

技术领域

本申请涉及雷达领域，尤其涉及一种用于雷达测距的方法、设备、雷达和车载系统。

背景技术

雷达包括激光雷达(light detection and ranging,LIDAR)、激光测距仪、毫米波雷达等多种类型。雷达能够完成测距、目标探测、跟踪和成像识别等功能，可应用于智能交通、自动驾驶、大气环境监测、地理测绘、无人机等领域。

测距是雷达的一个基本功能。图2是雷达200的示意图。如图2所示，雷达200包括发射机220、接收机230和处理单元210。在测距过程中，发射机210向目标物体发射发射信号，接收机230接收目标物体反射的回波信号。处理单元210用于确定发射时刻和接收时刻之间的时间差，该时间差可以称为飞行时间(time of flight,TOF)。处理单元210可以根据光速和飞行时间，计算出雷达与目标物体之间的距离。

为了精确的计算飞行时间，雷达需要在发射信号波形和回波信号波形上采用相同位置的定时点，定时点之间的时间差就是飞行时间。图3是发射脉冲和接收脉冲的示意图。如图3中的(a)所示，如果发射脉冲与接收脉冲都采用峰值时间作为定时点，则两个定时点的时间差就是飞行时间。或者两者都采用达到峰值幅值的1/2的时刻作为定时点，那么这两个定时点的时间差就是飞行时间。一般而言，只要采用达到脉冲波形的峰值幅值的固定比例的时刻点作为定时点，计算出来的飞行时间都是相同的。例如，定时点可以选择脉冲波形的峰值幅值的1/2、1/4、1/8的位置。

但是，由于目标物体的距离、反射率等差别，接收机在有些时候会接收到饱和回波信号。所谓饱和回波信号可以理解为回波信号的强度过高，超过了接收机的动态范围，造成了回波削顶的情况，通常还伴随着下降沿展宽。例如，图3中的(b)中示出了接收的回波信号为饱和回波的情况。由于饱和回波的峰值的位置和幅值无法确定，因此找不到固定比例的定时点的位置。这导致无法精确地计算飞行时间，从而使得计算的距离的误差变大。

因此，在雷达测距的情况下，如何针对饱和回波信号找到定时点，并进行精确的飞行时间计算和距离估计，是业界亟待解决的问题。

发明内容

本申请提供一种用于雷达测距的方法、设备、雷达和车载系统，能够提高雷达测距的精度。

第一方面，提供了一种用于雷达测距的方法，该方法可以由雷达执行。其中，上述雷达可以包括激光雷达、激光测距仪或者毫米波雷达等。上述雷达可以应用于车载领域，例如，智能汽车、自动驾驶汽车、无人车、无人机等。其中，该方法具体可以由雷达中的处理器或处理单元执行。该方法包括：获取发射信号的脉冲波形，发射信号为雷达向目标物体发送的信号；获取回波信号的采样序列，回波信号为雷达接收的目标物体的反射信号，回波信号为饱和回波信号；在采样序列的上升沿中的至少一个采样点中确定第一定时点，第一定时点用于指示回波信号的接收时刻；根据第一定时点和发射信号的脉冲波形，确定第二定时点，第二定时点用于指示发射信号的发射时刻；根据第一定时点和第二定时点，计算雷达与目标物体之间的距离。