[发明专利]一种激光雷达测距方法及装置

说明书

本发明公开了一种激光雷达测距方法及装置，方法包括：获取调制信号以及回波信号，回波信号为待测对象对发射光脉冲进行反射得到，发射光脉冲为根据调制信号调制得到；对调制信号进行线性插值后做傅里叶变换，得到调制信号的频域信号；对回波信号进行线性插值后做傅里叶变换，得到回波信号的频域信号；根据调制信号的频域信号和回波信号的频域信号，基于傅里叶逆变换得到待测对象与激光雷达之间的距离。本发明通过线性插值方法转换到频率域计算，降低了ADC采样频率的要求。

技术领域

本申请属于激光测距技术领域，具体涉及一种激光雷达测距方法及装置。

背景技术

全固态FLASH激光雷达无机械旋转部件，可以进行像素级实时三维成像，为ADAS(汽车高级驾驶辅助系统)提供超高的距离分辨和空间分辨能力，因此FLASH激光雷达越来越受到市场的青睐。其中测距范围、空间分辨率、测距精度是FLASH激光雷达最主要的性能指标。

FLASH激光雷达系统主要包括发射模块、接收模块、控制模块和计算模块。在接收模块端，目标物的反射回波经过光电转换、前置信号放大、滤波处理和模数转换后进入信号处理，解调出目标物的距离、目标物上的反射率、角度等信息。但现有技术中为了得到较高精度的测距值，需要对激光雷达数据进行高频采集，这不仅增加了数据采集硬件的成本，还容易因数据采集丢帧而影响测距精度。

发明内容

本申请的目的在于提供一种激光雷达测距方法及装置，通过线性插值方法转换到频率域计算，降低了ADC采样频率的要求。

为实现上述目的，本申请所采取的技术方案为：

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

一种激光雷达测距方法，所述激光雷达测距方法，包括：

步骤S1、获取调制信号以及回波信号，所述回波信号为待测对象对发射光脉冲进行反射得到，所述发射光脉冲为根据所述调制信号调制得到；

步骤S2、对所述调制信号进行线性插值后做傅里叶变换，得到调制信号的频域信号；

步骤S3、对所述回波信号进行线性插值后做傅里叶变换，得到回波信号的频域信号；

步骤S4、根据调制信号的频域信号和回波信号的频域信号，基于傅里叶逆变换得到待测对象与激光雷达之间的距离，包括：

步骤S41、取调制信号的频域信号对应的序列D(m)和回波信号的频域信号对应的序列X(m)，将序列D(m)和X(m)相乘得到序列Y(m)，m＝1,2,3,…,N+k(N-1)，N为调制信号中信号点的总个数，k为线性插值时在每相邻两个信号点之间插入点的个数；

步骤S42、对序列Y(m)进行傅里叶逆变换得到序列y(m)；

步骤S43、取序列y(m)中实部最大的元素y(i)，1≤i≤N+k(N-1)，则该元素y(i)对应的时间刻度为i/(N+k(N-1))；

步骤S44、取调制信号的周期为T，则回波信号在激光雷达与待测对象之间的往返时间t为t＝T×i/(N+k(N-1))+Δt，Δt为发射光脉冲发射前对应的随机延迟时间；

步骤S45、得到待测对象与激光雷达之间的距离d为式中c为光速。

作为优选，所述调制信号为随机幅度调制信号，所述发射光脉冲为根据所述调制信号调制得到，包括：

生成随机延迟时间和随机幅度调制信号；

根据所述随机延迟时间延迟间隔时间后，基于所述随机幅度调制信号产生对应的发射光脉冲，其中随机幅度调制信号的周期为T，随机延迟时间的间隔时间为0～1/2T。