一种脉冲编码装置、编码方法及激光雷达系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种脉冲编码装置、编码方法及激光雷达系统。其中脉冲编码装置包括编码单元以及至少一个发射单元；编码单元用于生成多组时序编码信号；发射单元用于根据多组时序编码信号，输出多组脉冲序列，每组脉冲序列包括第一脉冲和第二脉冲；其中，不同组脉冲序列中，第一脉冲和第二脉冲之间的时间间隔不同。本发明专利技术实施例提供的脉冲编码装置每次发射两个脉冲，每个脉冲可以分配到较高的能量，能量利用率较高，不容易出现丢失脉冲的现象；并且脉冲序列的持续时间不需要太长，不会导致同一序列的不同脉冲在空间上距离很大的问题发生。

A pulse coding device, coding method and lidar system

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲编码装置、编码方法及激光雷达系统
本专利技术实施例涉及激光雷达技术，尤其涉及一种脉冲编码装置、编码方法及激光雷达系统。
技术介绍
激光雷达是一种通过激光来探测目标物的位置、速度等参数的系统，通常基于时间飞行法实现对目标物的测量。在激光雷达的应用过程中，如何避免杂光对信号的干扰对测量精度和准确性至关重要。现有技术中，可以在每次测量时连续发射多个脉冲，脉冲以一定的数量和时间间隔排序，形成一个可以识别身份的编码，从而提高抗干扰性能。例如现有的多脉冲编码方案每次测量需要发射3～5个脉冲，能量利用率较低；由于硬件限制，多脉冲编码使得脉冲序列的时间拉长，同一序列的不同脉冲可能在空间上距离很大，且多脉冲编码单个脉冲的能量偏低，容易丢失脉冲。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种脉冲编码装置、编码方法及激光雷达系统，该脉冲编码装置每次发射两个脉冲，每个脉冲可以分配到较高的能量，能量利用率较高，不容易出现丢失脉冲的现象；并且脉冲序列的持续时间不需要太长，不会导致同一序列的不同脉冲在空间上距离很大的问题发生。第一方面，本专利技术实施例提供一种脉冲编码装置，包括编码单元以及至少一个发射单元；所述编码单元用于生成多组时序编码信号；所述发射单元用于根据多组所述时序编码信号，输出多组脉冲序列，每组所述脉冲序列包括第一脉冲和第二脉冲；其中，不同组所述脉冲序列中，所述第一脉冲和所述第二脉冲之间的时间间隔不同。可选的，所述发射单元包括第一蓄能电路、第二蓄能电路以及第一激光器，所述第一蓄能电路和所述第二蓄能电路的输入端均与所述编码单元连接，输出端均与所述第一激光器连接；所述第一蓄能电路用于为所述第一激光器提供输出所述第一脉冲所需的能量；所述第二蓄能电路用于为所述第一激光器提供输出所述第二脉冲所需的能量。可选的，所述发射单元包括第二激光器以及第三激光器；所述第二激光器用于输出所述第一脉冲，所述第三激光器用于输出第二脉冲。可选的，所述第一脉冲和所述第二脉冲的波长、脉冲宽度以及脉冲幅度完全相同。可选的，所述第一脉冲和所述第二脉冲的波长不同和/或脉冲宽度不同。可选的，所述脉冲序列的编码数量为N，所有组所述脉冲序列中，所述第一脉冲和所述第二脉冲的最小时间间隔为t1，最大时间间隔为t2，不同组所述脉冲序列的所述第一脉冲和所述第二脉冲的时间间隔为的M倍；其中，N为大于或等于2的整数，M为1到N-1之间的整数。可选的，按所述脉冲序列输出时间先后顺序，不同组所述脉冲序列中所述第一脉冲和所述第二脉冲的时间间隔呈等差数列增大或呈等差数列减小。第二方面，本专利技术实施例还提供一种脉冲编码方法，包括：编码单元生成多组时序编码信号；发射单元根据多组所述时序编码信号，输出多组脉冲序列，每组所述脉冲序列包括第一脉冲和第二脉冲；其中，不同组所述脉冲序列中，所述第一脉冲和所述第二脉冲之间的时间间隔不同。第三方面，本专利技术实施例还提供一种激光雷达系统，包括上述的任意一种脉冲编码装置，还包括：接收单元，所述接收单元用于接收从所述脉冲编码装置发射，并被目标物反射到所述接收单元的脉冲序列。可选的，还包括处理单元；所述处理单元用于执行以下步骤：根据所述接收单元接收到的脉冲序列判断是否存在等于预设时间间隔的脉冲序列；若是，则在所述脉冲序列唯一时，将所述脉冲序列作为有效脉冲序列，并根据所述有效脉冲序列的飞行时间计算目标物的距离。本专利技术实施例提供的脉冲编码装置，包括编码单元以及至少一个发射单元；编码单元用于生成多组时序编码信号；发射单元用于根据多组时序编码信号，输出多组脉冲序列，每组脉冲序列包括第一脉冲和第二脉冲；其中，不同组脉冲序列中，第一脉冲和第二脉冲之间的时间间隔不同。通过编码单元产生多组不同的时序编码信号，通过发射单元根据时序编码信号输出包括第一脉冲和第二脉冲的脉冲序列，由于每个脉冲序列仅包括发射单元发射的两个脉冲，可以保证每个脉冲具有较高的能量，提高能量的利用率，不会因为脉冲传输过程中信号衰减产生丢失脉冲的现象；并且脉冲序列的持续时间不需要太长，不会导致同一序列的不同脉冲在空间上距离很大的问题发生，用于激光雷达系统时可以有效提高抗干扰能力，且具有较高的精度。附图说明图1是现有技术中的一种多脉冲编码方案生成的脉冲示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种脉冲编码装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种脉冲编码装置生成的脉冲示意图；图4是本专利技术实施例提供的另一种脉冲编码装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的又一种脉冲编码装置的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的另一种脉冲编码装置生成的脉冲示意图；图7是本专利技术实施例提供的又一种脉冲编码装置生成的脉冲示意图；图8是本专利技术实施例提供的一种脉冲编码方法的流程示意图；图9是本专利技术实施例提供的一种激光雷达系统的结构示意图；图10是图7中第三组脉冲序列的回波测量结果示意图；图11是本专利技术实施例提供的一种激光雷达系统用于测距时的工作流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。需要注意的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。由于激光雷达的应用越来越广泛，激光雷达的干扰问题越来越突出。现有技术中，一种方式是采用多脉冲编码的方式发射和接收激光光束，即每次发射的信号中包括多个激光脉冲。图1所示为现有技术中的一种多脉冲编码方案生成的脉冲示意图。参考图1，每组脉冲序列包括四个脉冲，一组脉冲序列中的相邻两个脉冲之间的时间间隔为t0，检测时通过检测脉冲序列的回波，提高激光雷达的抗干扰能力。但多脉冲编码方式存在脉冲序列持续时间长、单个脉冲的能量偏低、容易丢失脉冲等问题。为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种双脉冲编码方式。图2所示为本专利技术实施例提供的一种脉冲编码装置的结构示意图，图3所示为本专利技术实施例提供的一种脉冲编码装置生成的脉冲示意图。参考图2和图3，本实施例提供的脉冲编码装置包括编码单元10以及至少一个发射单元20；编码单元10用于生成多组时序编码信号；发射单元20用于根据多组时序编码信号，输出多组脉冲序列，每组脉冲序列包括第一脉冲21和第二脉冲31；其中，不同组脉冲序列中，第一脉冲21和第二脉冲31之间的时间间隔不同。其中，编码单元10用于生成多组时序编码信号，每组时序编码信号包括要输出的两个脉冲信号的发射时刻、脉冲持续时间、脉冲强度、脉冲间隔时间等信息，控制发射单元20输出第一脉冲21和第二脉冲31。在具体实施时，编码单元10可以选用现场可编程门阵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲编码装置，其特征在于，包括编码单元以及至少一个发射单元；所述编码单元用于生成多组时序编码信号；所述发射单元用于根据多组所述时序编码信号，输出多组脉冲序列，每组所述脉冲序列包括第一脉冲和第二脉冲；其中，不同组所述脉冲序列中，所述第一脉冲和所述第二脉冲之间的时间间隔不同。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲编码装置，其特征在于，包括编码单元以及至少一个发射单元；所述编码单元用于生成多组时序编码信号；所述发射单元用于根据多组所述时序编码信号，输出多组脉冲序列，每组所述脉冲序列包括第一脉冲和第二脉冲；其中，不同组所述脉冲序列中，所述第一脉冲和所述第二脉冲之间的时间间隔不同。2.根据权利要求1所述的脉冲编码装置，其特征在于，所述发射单元包括第一蓄能电路、第二蓄能电路以及第一激光器，所述第一蓄能电路和所述第二蓄能电路的输入端均与所述编码单元连接，输出端均与所述第一激光器连接；所述第一蓄能电路用于为所述第一激光器提供输出所述第一脉冲所需的能量；所述第二蓄能电路用于为所述第一激光器提供输出所述第二脉冲所需的能量。3.根据权利要求1所述的脉冲编码装置，其特征在于，所述发射单元包括第二激光器以及第三激光器；所述第二激光器用于输出所述第一脉冲，所述第三激光器用于输出第二脉冲。4.根据权利要求2或3所述的脉冲编码装置，其特征在于，所述第一脉冲和所述第二脉冲的波长、脉冲宽度以及脉冲幅度完全相同。5.根据权利要求3所述的脉冲编码装置，其特征在于，所述第一脉冲和所述第二脉冲的波长不同和/或脉冲宽度不同。6.根据权利要求1所述的脉冲编码装置，其特征在于，所述脉冲序列的编码数量为N，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，沈俭，
申请(专利权)人：深圳市镭神智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44