一种激光雷达及激光雷达抗干扰方法技术

本发明专利技术公开了一种激光雷达及激光雷达抗干扰方法，其中激光雷达包括激光发射模块，激光发射模块用于发射脉冲激光光束，脉冲激光光束包括多个激光脉冲组，激光脉冲组包括第一子脉冲和第二子脉冲；相邻的激光脉冲组之间的时间间隔在第一预设范围内随机波动，和/或，激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔在第二预设范围内随机波动。每组激光脉冲组中的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔小于任意相邻的两个第一子脉冲之间的时间间隔。本发明专利技术实施例提供的激光雷达，具有较高的抗干扰能力。

A lidar and anti-jamming method of lidar

【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达及激光雷达抗干扰方法
本专利技术实施例涉及激光测距
，尤其涉及一种激光雷达及激光雷达抗干扰方法。
技术介绍
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)作适当处理后，获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，激光雷达已成为汽车自动驾驶、无人驾驶、定位导航、空间测绘、安保安防等领域的核心传感器设备。当激光雷达附近存在发射同样波长激光信号的激光雷达时，所有激光雷达发出的脉冲激光信号近似甚至相同，激光雷达难以进行区分，从而极易导致串扰，造成误判。
技术实现思路
本专利技术提供一种激光雷达及激光雷达抗干扰方法，以提高激光雷达的抗干扰能力。本专利技术实施例提供了一种激光雷达，包括激光发射模块，所述激光发射模块用于发射脉冲激光光束；所述脉冲激光光束包括多个激光脉冲组，所述激光脉冲组包括第一子脉冲和第二子脉冲；相邻的所述激光脉冲组之间的时间间隔在第一预设范围内随机波动，和/或，所述激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔在第二预设范围内随机波动；每组所述激光脉冲组中的所述第一子脉冲和所述第二子脉冲之间的时间间隔小于任意相邻的两个所述第一子脉冲之间的时间间隔。可选的，相邻的所述激光脉冲组之间的时间间隔为X±Y，其中，X为第一基准值，Y为第三预设范围内的随机值；其中，所述第一预设范围对应a1～a2，所述第三预设范围对应0～(a2-a1-X)。可选的，所述激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔为Q+Z，其中，Q为第二基准值，Z为第四预设范围内的随机值；其中，所述第二预设范围对应b1～b2，所述第四预设范围对应0～(b2-b1-Q)。可选的，所述第二基准值Q满足Q＝2*S/V；其中，S表示所述激光雷达的探测距离，V表示所述脉冲激光光束在所处环境中的传播速度。可选的，每个所述激光脉冲组内，所述第一子脉冲的发射时间和所述第二子脉冲的发射时间的平均值为所述激光脉冲组的脉冲平均发射时间；任意相邻两个所述激光脉冲组的脉冲平均发射时间之间的时间间隔位于所述第一预设范围内；且所述激光发射模块包括多个基准时间点，任意相邻的两个所述基准时间点之间的时间间隔相同，每个所述激光脉冲组对应一所述基准时间点；每个所述激光脉冲组内，所述第一子脉冲的发射时间和与其对应的所述基准时间点之间的时间间隔在第五预设范围内随机波动，所述第二子脉冲的发射时间和与其对应的所述基准时间点之间的时间间隔在所述第五预设范围内随机波动；其中，所述第二预设范围对应b1～b2，所述第五预设范围对应c1～c2，|c2-c1|<|b2-b1|。可选的，所述激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的功率比值位于第六预设范围内。可选的，所述激光发射模块包括激光发射器、准直镜、第一充电单元和第二充电单元；所述第一充电单元和所述第二充电单元均与所述激光发射器电连接，所述第一充电单元和所述第二充电单元用于交替向所述激光发射器进行充电以使所述激光发射器发射所述脉冲激光光束；所述准直镜位于所述脉冲激光光束的出射光路上，用于对所述脉冲激光光束进行准直。可选的，所述激光雷达还包括激光接收模块，所述激光接收模块用于接收由探测物反射回的回波激光光束，并将所述回波激光光束转换为数字信号；所述激光接收模块包括接收透镜、光电传感器、放大器和模数转换器；所述接收透镜用于对所述回波激光光束进行汇聚；所述光电传感器用于接收所述回波激光光束并将所述回波激光光束转换为电信号；所述放大器与所述光电传感器电连接，用于放大所述电信号；所述模数转换器与所述放大器电连接，用于将放大后的所述电信号转换为数字信号。可选的，所述激光雷达还包括控制模块，所述控制模块分别与所述激光发射模块和所述激光接收模块连接，用于控制所述激光发射模块发射所述脉冲激光光束，还用于对所述数字信号进行筛选并根据筛选后的数字信号计算得到所述激光雷达与所述探测物之间的距离信息。可选的，所述控制模块用于对所述数字信号进行筛选，具体包括：根据相邻的所述激光脉冲组之间的时间间隔，和/或，所述激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔对所述数字信号进行第一次筛选；根据第一次筛选后的数字信号计算得到的所述探测物的距离信息，并根据所述距离信息对所述数字信号进行第二次筛选。本专利技术实施例还提供一种激光雷达抗干扰方法，包括：获取激光脉冲控制信号；根据所述激光脉冲控制信号发射多个激光脉冲组，其中，每个所述激光脉冲组包括第一子脉冲和第二子脉冲；接收回波激光光束；基于所述激光脉冲控制信号，对所述回波激光光束进行筛选。本专利技术实施例提供的激光雷达，激光发射模块发射脉冲激光光束，脉冲激光光束包括多个激光脉冲组，通过使激光脉冲组包括第一子脉冲和第二子脉冲，且相邻的激光脉冲组之间的时间间隔在第一预设范围内随机波动，和/或，激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔在第二预设范围内随机波动，形成第一编码识别号和/或第二编码识别号，从而将干扰信号离散化，有助于排除干扰信号，并保留正确的点云数据，提高了激光雷达的抗干扰能力。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种激光雷达的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种脉冲激光光束的示意图；图3为现有技术中激光雷达根据回波激光光束获取的干扰点的示意图；图4为本专利技术实施例提供的激光雷达根据回波激光光束获取的干扰点的示意图；图5为本专利技术实施例提供的另一种脉冲激光光束的示意图；图6为本专利技术实施例提供的又一种脉冲激光光束的示意图；图7为本专利技术实施例提供的又一种脉冲激光光束的示意图；图8为本专利技术实施例提供的又一种脉冲激光光束的示意图；图9为本专利技术实施例提供的激光雷达根据回波激光光束获取的点云的示意图；图10为本专利技术实施例提供的激光雷达抗干扰方法流程图。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。图1为本专利技术实施例提供的一种激光雷达的结构示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供的激光雷达包括激光发射模块11，激光发射模块11用于发射脉冲激光光束。图2为本专利技术实施例提供的一种脉冲激光光束的示意图，如图2所示，脉冲激光光束包括多个激光脉冲组21，激光脉冲组21包括第一子脉冲211和第二子脉冲212，相邻的激光脉冲组21之间的时间间隔D1在第一预设范围内随机波动，和/或，激光脉冲组21的第一子脉冲211和第二子脉冲212之间的时间间隔D2在第二预设范围内随机波动。每组激光脉冲组21中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达，其特征在于，包括激光发射模块，所述激光发射模块用于发射脉冲激光光束；/n所述脉冲激光光束包括多个激光脉冲组，所述激光脉冲组包括第一子脉冲和第二子脉冲；/n相邻的所述激光脉冲组之间的时间间隔在第一预设范围内随机波动，和/或，所述激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔在第二预设范围内随机波动；/n每组所述激光脉冲组中的所述第一子脉冲和所述第二子脉冲之间的时间间隔小于任意相邻的两个所述第一子脉冲之间的时间间隔。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光雷达，其特征在于，包括激光发射模块，所述激光发射模块用于发射脉冲激光光束；
所述脉冲激光光束包括多个激光脉冲组，所述激光脉冲组包括第一子脉冲和第二子脉冲；
相邻的所述激光脉冲组之间的时间间隔在第一预设范围内随机波动，和/或，所述激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔在第二预设范围内随机波动；
每组所述激光脉冲组中的所述第一子脉冲和所述第二子脉冲之间的时间间隔小于任意相邻的两个所述第一子脉冲之间的时间间隔。


2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，相邻的所述激光脉冲组之间的时间间隔为X±Y，其中，X为第一基准值，Y为第三预设范围内的随机值；
其中，所述第一预设范围对应a1～a2，所述第三预设范围对应0～(a2-a1-X)。


3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光脉冲组的第一子脉冲和第二子脉冲之间的时间间隔为Q+Z，其中，Q为第二基准值，Z为第四预设范围内的随机值；
其中，所述第二预设范围对应b1～b2，所述第四预设范围对应0～(b2-b1-Q)。


4.根据权利要求3所述的激光雷达，其特征在于，所述第二基准值Q满足Q＝2*S/V；
其中，S表示所述激光雷达的探测距离，V表示所述脉冲激光光束在所处环境中的传播速度。


5.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，每个所述激光脉冲组内，所述第一子脉冲的发射时间和所述第二子脉冲的发射时间的平均值为所述激光脉冲组的脉冲平均发射时间；任意相邻两个所述激光脉冲组的脉冲平均发射时间之间的时间间隔位于所述第一预设范围内；
且所述激光发射模块包括多个基准时间点，任意相邻的两个所述基准时间点之间的时间间隔相同，每个所述激光脉冲组对应一所述基准时间点；每个所述激光脉冲组内，所述第一子脉冲的发射时间和与其对应的所述基准时间点之间的时间间隔在第五预设范围内随机波动，所述第二子脉冲的发射时间和与其对应的所述基准时间点之间的时间间隔在所述第五预设范围内随机波动；其中，所述第二预设范围对应b1～b2，所述第五预设范围对应c1～c2，|c2-c1|<|b2-b1|。


6.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光脉冲组的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，段佩华，
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