用于激光雷达的信号处理方法及激光雷达技术

本发明专利技术提出一种用于激光雷达的信号处理方法及激光雷达，该方法包括：通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号；激光器根据所述目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，所述脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短所述激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间。通过本发明专利技术能够有效提升激光雷达所产生的激光脉冲的信噪比，提升信号稳定性，有效提升激光雷达的工作性能。

Signal processing method and lidar for lidar

【技术实现步骤摘要】
用于激光雷达的信号处理方法及激光雷达
本专利技术涉及雷达
，尤其涉及一种用于激光雷达的信号处理方法及激光雷达。
技术介绍
激光雷达可用于无人车、机器人等领域，通过发射红外线信号并接收红外线在被测物体表面反射的信号，测量被测物体的距离。相关技术中，由激光雷达中的激光器根据输入的初始信号产生激光脉冲，从而采用所产生的激光脉冲执行激光探测任务。这种方式下，所产生的激光脉冲的信噪比不高，稳定性不佳，影响激光雷达的工作性能。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种用于激光雷达的信号处理方法及激光雷达，能够有效提升激光雷达所产生的激光脉冲的信噪比，提升信号稳定性，有效提升激光雷达的工作性能。本专利技术第一方面实施例提出的用于激光雷达的信号处理方法，包括：通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号；激光器根据所述目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，所述脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短所述激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间。本专利技术第一方面实施例提出的用于激光雷达的信号处理方法，通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号；激光器根据目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间，能够有效提升激光雷达所产生的激光脉冲的信噪比，提升信号稳定性，有效提升激光雷达的工作性能。本专利技术第二方面实施例提出的激光雷达，包括：控制器、激光脉冲调制电路以及激光器，其中，所述激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号；所述控制器，控制根据所述目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，所述脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短所述激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间。本专利技术第二方面实施例提出的激光雷达，通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号；激光器根据目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间，能够有效提升激光雷达所产生的激光脉冲的信噪比，提升信号稳定性，有效提升激光雷达的工作性能。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一实施例提出的用于激光雷达的信号处理方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例中激光脉冲调制电路的结构示意图；图3是本专利技术一实施例提出的用于激光雷达的信号处理方法的流程示意图；图4a为相关技术中的信号示意图；图4b为本专利技术实施例中的信号示意图；图5是本专利技术一实施例提出的激光雷达的结构示意图；图6是本专利技术另一实施例提出的激光雷达的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。为了解决相关技术中的激光雷达所产生的激光脉冲的信噪比不高，稳定性不佳，影响激光雷达的工作性能的技术问题，本专利技术实施例中提供一种用于激光雷达的信号处理方法，通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号；激光器根据目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间，能够有效提升激光雷达所产生的激光脉冲的信噪比，提升信号稳定性，有效提升激光雷达的工作性能。图1是本专利技术一实施例提出的用于激光雷达的信号处理方法的流程示意图。本实施例以该用于激光雷达的信号处理方法被配置为用于激光雷达的信号处理装置中来举例说明。本实施例中用于激光雷达的信号处理方法可以被配置在用于激光雷达的信号处理装置中，用于激光雷达的信号处理装置可以设置在激光雷达中。参见图1，该方法包括：S101：通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号。其中，上述的激光脉冲调制电路可以具体为大电流高速激光脉冲调制电路，该激光脉冲调制电路为由电阻和电容组成的微分电路。在具体执行的过程中，可以采用该由电阻和电容组成的微分电路，对输入的初始信号进行调制，从而将调制得到的脉冲作为目标信号，该目标信号用于作为激光雷达内激光器的输入，以使激光器在输出端可以输出激光脉冲，该激光器采用目标信号所产生的激光脉冲，可以被称为目标激光脉冲。上述的激光脉冲调制电路可以实现针对输入的初始信号上升沿的瞬态加速，即通过电阻和电容组成的微分电路实现对输入的初始信号上升沿的瞬态加速，并通过激光脉冲调制电路加速激光器内部的载流子泄放过程，使激光器熄灭更快，从而使得目标信号相比于初始信号的下降沿所持续的时间更短，加速目标信号在下降沿时段下降的速度，由此，达到提高激光雷达的信噪比的目的。可选地，一些实施例中，在通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号时，初始信号经由脉冲上升沿瞬时加压电路形成过压短脉冲信号，过压短脉冲信号输入激光器中，使短时间内注入的载流子迅速达到饱和，从而使得激光器产生的目标激光脉冲的上升沿持续的时间短于初始信号的上升沿所持续的时间；脉冲下降沿载流子泄放电路将激光器的正负极组成回路，加速激光器内部的载流子的泄放，从而使得激光器产生的目标激光脉冲的下降沿持续的时间短于初始信号的下降沿所持续的时间。S102：激光器根据目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间。上述的目标激光脉冲用于辅助激光雷达执行激光探测任务。上述的激光脉冲调制电路包含激光器，由激光脉冲调制电路中输出目标信号的二极管，与激光器相连接，从而将目标信号输入至激光器中，使得激光器根据目标信号产生目标激光脉冲，从而采用目标激光脉冲辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于激光雷达的信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：/n通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号；/n激光器根据所述目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，所述脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短所述激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于激光雷达的信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号；
激光器根据所述目标信号产生目标激光脉冲；其中，激光脉冲调制电路包括脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路，所述脉冲上升沿瞬时加压电路和脉冲下降沿载流子泄放电路对初始信号进行调制，以缩短所述激光器产生的目标激光脉冲的上升和下降时间。


2.如权利要求1所述的用于激光雷达的信号处理方法，其特征在于，所述通过激光脉冲调制电路对输入的初始信号进行调制，得到目标信号具体包括：
所述初始信号经由所述脉冲上升沿瞬时加压电路形成过压短脉冲信号，所述过压短脉冲信号输入所述激光器中，使短时间内注入的载流子迅速达到饱和，从而使得所述激光器产生的目标激光脉冲的上升沿持续的时间短于所述初始信号的上升沿所持续的时间；
所述脉冲下降沿载流子泄放电路将激光器的正负极组成回路，加速所述激光器内部的载流子的泄放，从而使得所述激光器产生的目标激光脉冲的下降沿持续的时间短于所述初始信号的下降沿所持续的时间。


3.如权利要求1所述的用于激光雷达的信号处理方法，其特征在于，所述激光脉冲调制电路是由电阻和电容组成的微分电路。


4.如权利要求3所述的用于激光雷达的信号处理方法，其特征在于，所述脉冲上升沿瞬时加压电路包括电阻、电容、第一与门、第二与门，其中，
所述第一与门的第一端与所述电容的第一端分别用于接入初始信号；
所述第一与门的第二端接入第二供电电压信号；
所述第二与门的第一端接入第一供电电压信号，所述第二与门的第二端与所述电容的第二端相连接，所述第二与门的第三端与所述第一与门的第三端连接后与所述激光器的输入端连接；
所述电阻的第一端与所述电容的第二端相连接，所述电阻的第二端接地；
通过所述第一供电电压信号和所述第二与门对所述初始信号进行整形处理，得到第一过压短脉冲信号；通过所述第二供电电压信号和所述第一与门对所述初始信号进行整形处理，得到第二过压短脉冲信号；所述第一过压短脉冲信号和所述第二过压短脉冲信号叠加输入激光器中，产生一个极短的过压过流的驱动波形，使短时间内注入激光器的载流子迅速达到饱和，从而使得输出的目标激光脉冲的上升沿所持续的时间小于所述初始信号的上升沿所持续的时间。


5.如权利要求4所述的用于激光雷达的信号处理方法，其特征在于，所述脉冲下降沿载流子泄放电路包括开关，所述开关的一端与所述第二与门的第三端相连接，所述开关的另一端与所述电阻的第二端相连接；当所述开关接通时，所述脉冲下降沿载流子泄放电路导通，使得激光器的正负极组成回路，加速激光器内部的载流子泄放过程，从而使得输出的目标激光脉冲的下降沿所持续的时间小于所述初始信号的下降沿所持续的时间。


6.如权利要求5所述的用于激光雷达的信号处理方法，其特征在于，所述激光脉冲调制电路还包括二极管，所述二极管设置于所述第一与门的第三端与所述第二与门的第三端之间，用于隔离上下回路，防止下路瞬时过压后的低电平对上路的影响。


7.如权利要求1-6任一项所述的用于激光雷达的信号处理方法，其特征在于，所述激光器根据所述目标信号产生目标激光脉冲后，还包括：
接收所述目标激光脉冲对应的回波脉冲；
从所述回波脉冲中识别出有效...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁海鹏，刘玉平，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44