CN110058252B - 一种激光收发装置和激光测距系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种激光收发装置和激光测距系统，激光收发装置包括编码激光发射模块和编码激光接收模块；编码激光发射模块包括脉冲序列生成单元和多波长激光生成单元；多波长激光生成单元用于生成并发射包括出射激光编码信息的出射多波长激光脉冲信号；编码激光接收模块包括接收单元和分析单元；分析单元用于获取反射多波长激光脉冲信号的反射激光编码信息，并在反射激光编码信息与出射激光编码信息满足预设条件时，确定反射多波长激光脉冲信号由编码激光发射模块发射。通过判断反射激光编码信息与出射激光编码信息是否满足预设条件确定反射多波长激光脉冲信号是否为编码激光发射模块发射的多波长激光脉冲信号，保证激光探测准确。

Description

一种激光收发装置和激光测距系统

技术领域

本发明实施例涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种激光收发装置和激光测距系统。

背景技术

目前，激光雷达在自动驾驶等领域中应用日趋广泛，成为大家的关注热点。但是，随着应用激光雷达的车辆的增多，不同车辆所载的激光雷达系统之间的相互干扰问题日趋严重。

如果本车周边的其他车辆的激光雷达系统所发射的激光信号的波长，与本车的激光雷达系统发射的激光信号的波长相同，本车的激光雷达系统将难以区分激光信号来自哪个车辆。例如，在同一条马路上，若有多辆车安装的激光雷达系统的发射波长相同，则在这些车辆相距较近时，每个激光雷达系统可能会接收到来自其他车辆的激光雷达系统发出的激光信号并判定为目标回波，进而导致雷达被干扰，产生错误的探测结果。

为解决上述问题，现有激光雷达系统一般采用缩小雷达视场角度和缩小感光阵列面积的方式避免干扰。但是，对同波长的激光雷达系统发出的激光信号，这种措施几乎无效。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种激光收发装置和激光测距系统，以解决现有技术中因干扰激光信号造成激光探测不准的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种激光收发装置，包括编码激光发射模块和编码激光接收模块；

所述编码激光发射模块包括脉冲序列生成单元和多波长激光生成单元；所述脉冲序列生成单元用于生成至少一个脉冲序列信号；所述多波长激光生成单元与所述脉冲序列生成单元电连接，用于接收所述至少一个脉冲序列信号，并根据所述至少一个脉冲序列信号生成并发射出射多波长激光脉冲信号，所述出射多波长激光脉冲信号包括至少两个不同波长的激光脉冲信号且所述出射多波长激光脉冲信号包括出射激光编码信息；

所述编码激光接收模块包括接收单元和分析单元；所述接收单元用于接收经目标物体反射的反射多波长激光脉冲信号；所述分析单元与所述接收单元电连接，用于接收所述反射多波长激光脉冲信号，根据所述反射多波长激光脉冲信号获取反射激光编码信息，并在所述反射激光编码信息与所述出射激光编码信息满足预设条件时，确定所述反射多波长激光脉冲信号由所述编码激光发射模块发射。

可选的，所述出射激光编码信息包括出射激光波长编码信息；还包括出射激光时序编码信息和/或出射激光幅值编码信息；

所述反射激光编码信息包括反射激光波长编码信息；还包括反射激光时序信息和/或反射激光幅值编码信息。

可选的，所述脉冲序列信号包括点激励信号；

所述多波长激光生成单元用于在所述点激励信号到来时生成并发射出射多波长激光脉冲信号，所述出射多波长激光脉冲信号为单脉冲信号。

可选的，所述出射多波长激光脉冲信号包括多个激光脉冲信号；

任意相邻两个所述激光脉冲信号的间隔相同；

或者所述出射多波长激光脉冲信号中存在相邻两个所述激光脉冲信号的间隔不同。

可选的，不同波长的激光脉冲信号激光幅值不同。

可选的，所述多波长激光生成单元包括多个单波长激光生成单元；

所述至少一个脉冲序列信号包括多个脉冲序列信号；

每个所述单波长激光生成单元用于接收一个所述脉冲序列信号，并根据一个所述脉冲序列信号生成并出射单波长激光脉冲信号。

可选的，所述出射多波长激光脉冲信号包括多个出射多波长激光子脉冲信号。

可选的，每个所述激光脉冲信号的脉宽为皮秒级；

所述出射多波长激光脉冲信号的整体脉宽为纳秒级。

可选的，所述编码激光发射模块还包括射频放大器；

所述射频放大器分别与所述脉冲序列生成单元和所述多波长激光生成单元电连接，用于对所述脉冲序列信号进行放大，并将放大后的脉冲序列信号发送至所述多波长激光生成单元。

可选的，所述编码激光发射模块还包括第一波分复用器、第一放大器和准直器；所述第一波分复用器与所述多波长激光生成单元电连接，用于控制所述多波长激光脉冲信号传输；所述第一放大器与所述第一波分复用器电连接，用于对所述多波长激光脉冲信号进行放大；所述准直器与所述第一放大器电连接，用于对所述多波长激光脉冲信号进行准直；

所述编码激光接收模块还包括第二波分复用器、多个光电探测器、多个第二放大器和模数转换器；所述第二波分复用器与所述接收单元电连接，用于将所述反射多波长激光脉冲信号分解为多个反射单波长激光脉冲信号；多个所述光电探测器分别与所述第二波分复用器电连接，且多个所述光电探测器与多个所述反射单波长激光脉冲信号一一对应，用于将多个所述反射单波长激光脉冲信号转换为多个电信号；多个所述第二放大器与多个所述光电探测器一一对应且电连接，用于对多个所述电信号进行放大；所述模数转换器与多个所述第二放大器电连接，用于将多个所述电信号转换为数字信号。

可选的，所述脉冲序列生成单元包括现场可编程门阵列；

所述脉冲序列生成单元复用为所述分析单元。

第二方面，本发明实施例还提供了一种激光测距系统，包括第一方面所述的激光收发装置，还包括计时装置和距离计算装置；

所述激光收发装置用于向目标物体发送包含出射激光编码信息的出射多波长激光脉冲信号，并接收经所述目标物体反射的包含反射激光编码信息的反射多波长激光脉冲信号；

所述计时装置与所述激光收发装置电连接，用于记录所述出射多波长激光脉冲信号的出射时间以及所述反射多波长激光脉冲信号的接收时间；

所述距离计算装置与所述计时装置电连接，用于根据所述出射时间和所述接收时间计算所述激光测距系统与所述目标物体之间的距离。

本发明实施例提供的激光收发装置和激光测距系统，激光收发装置包括编码激光发射模块和编码激光接收模块，编码激光发射模块包括脉冲序列生成单元和多波长激光生成单元，编码激光接收模块包括接收单元和分析单元。通过多波长激光生成单元生成包括至少两个不同波长的激光脉冲信号且包括出射激光编码信息的出射多波长激光脉冲信号，出射多波长激光脉冲信号经目标物体反射后形成的反射多波长激光脉冲信号经接收单元到达分析单元，分析单元获取反射多波长激光脉冲信号包含的反射激光编码信息，并在反射激光编码信息与出射激光编码信息满足预设条件时，确定反射多波长激光脉冲信号由编码激光发射模块发射。采用上述技术方案，通过判断反射激光编码信息与出射激光编码信息是否满足预设条件确定反射多波长激光脉冲信号是否为编码激光发射模块发射的多波长激光脉冲信号，避免其他激光雷达系统的激光脉冲信号的干扰，保证激光探测准确。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种激光收发装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种激光收发装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种包含出射激光波长编码信息以及反射激光波长编码信息的激光收发示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种激光收发装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种包含出射激光多个波长编码信息以及出射激光时序编码信息的激光收发示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种包含出射激光多个波长编码信息以及出射激光时序编码信息的激光收发示意图；

图7是本发明实施例提供的一种包含出射激光多个波长编码信息、出射激光时序编码信息以及出射激光幅值编码信息的激光收发示意图；

图8本发明实施例提供的另一种激光收发装置的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种包含出射激光多个波长编码信息以及出射激光时序编码信息的激光收发示意图；

图10是本发明实施例提供的另一种包含出射激光多个波长编码信息、出射激光时序编码信息以及出射激光幅值编码信息的激光收发示意图；

图11是本发明实施例提供的另一种包含出射激光多个波长编码信息以及出射激光时序编码信息的激光收发示意图；

图12是本发明实施例提供的一种激光测距系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

本发明实施例一提供一种激光收发装置的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的激光收发装置可以包括编码激光发射模块10和编码激光接收模块20；编码激光发射模块10可以包括脉冲序列生成单元11和多波长激光生成单元12；脉冲序列生成单元11用于生成至少一个脉冲序列信号；多波长激光生成单元12与脉冲序列生成单元11电连接，用于接收至少一个脉冲序列信号，并根据至少一个脉冲序列信号生成并发射出射多波长激光脉冲信号，出射多波长激光脉冲信号包括至少两个不同波长的激光脉冲信号且出射多波长激光脉冲信号包括出射激光编码信息；编码激光接收模块20包括接收单元21和分析单元22；接收单元21用于接收经目标物体反射的反射多波长激光脉冲信号；分析单元22与接收单元21电连接，用于接收反射多波长激光脉冲信号，根据反射多波长激光脉冲信号获取反射多波长激光脉冲信号的反射激光编码信息，并在反射激光编码信息与出射激光编码信息满足预设条件时，确定反射多波长激光脉冲信号由编码激光发射模块发射。

示例性的，激光收发装置由编码激光发射模块10和编码激光接收模块20组成。多波长激光生成单元12采用一定的顺序发射产生两种以上不同波长的激光脉冲信号，两种以上不同激光脉冲信号在时间轴上以一定顺序排列可以获得不同的波长编码。通过控制多波长激光产生单元12按一定时序发射不同波长的激光脉冲信号，可以产生不同的出射激光编码信息。在接收端，接收单元21将整个量程范围内的激光脉冲信号数据完整接收下来，分析单元22对接收到的激光脉冲信号数据进行比对和筛选，剔除干扰信号，获得真实回波信号，完成激光探测。

采用上述技术方案，通过多波长激光生成单元生成包括至少两个不同波长的激光脉冲信号且包括出射激光编码信息的出射多波长激光脉冲信号，出射多波长激光脉冲信号经目标物体反射后形成的反射多波长激光脉冲信号经接收单元到达分析单元，分析单元获取反射多波长激光脉冲信号包含的反射激光编码信息，并在反射激光编码信息与出射激光编码信息满足预设条件时，确定反射多波长激光脉冲信号由编码激光发射模块发射。通过判断反射激光编码信息与出射激光编码信息是否满足预设条件确定反射多波长激光脉冲信号是否为编码激光发射模块发射的多波长激光脉冲信号，避免其他激光雷达系统的激光脉冲信号的干扰，保证激光探测准确。

以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

具体的，本发明实施例提供的出射激光编码信息可以包括出射激光波长编码信息；还可以包括出射激光时序编码信息和/或出射激光幅值编码信息。相应的，反射激光编码信息可以包括反射激光波长编码信息；还可以包括反射激光时序信息和/或反射激光幅值编码信息。当激光编码信息包括出射激光波长编码信息，反射激光编码信息包括反射激光波长编码信息时，反射激光编码信息与出射激光编码信息满足预设条件可以理解为反射激光波长编码信息与出射激光波长编码信息相同；当激光编码信息包括出射激光时序编码信息，反射激光编码信息包括反射激光时序编码信息时，反射激光编码信息与出射激光编码信息满足预设条件可以理解为反射激光时序编码信息与出射激光时序编码信息相同；当激光编码信息包括出射激光幅值编码信息，反射激光编码信息包括反射激光幅值编码信息时，反射激光编码信息与出射激光编码信息满足预设条件可以理解为反射激光幅值编码信息与出射激光幅值编码信息满足一定比例关系，例如反射激光幅值A1与出射激光幅值A2满足A1/A2＝0.5。下面将针对不同的出射激光编码信息以及反射激光编码信息进行说明。

图2是本发明实施例提供的另一种激光收发装置的结构示意图，图3是本发明实施例提供的一种包含出射激光波长编码信息以及反射激光波长编码信息的激光收发示意图，图2和图3以出射激光编码信息包含出射激光波长编码信息为例进行说明。如图2和图3所示，本发明实施例提供的脉冲序列信号可以包括点激励信号，多波长激光生成单元12用于在点激励信号到来时生成并发射出射多波长激光脉冲信号，出射多波长激光脉冲信号为单脉冲信号。具体的，编码激光发射模块10在t1时刻同时发射n个波长分别为λ1、λ2……λn激光脉冲，编码激光接收模块20在t2同时接收n个波长分别为λ1、λ2……λn激光脉冲。即出射多波长激光脉冲信号中含有出射激光波长编码信息，编码激光接收模块20仅需要识别接收到的反射多波长激光脉冲信号中包含的反射激光波长编码信息，例如反射多波长激光脉冲信号中包含的激光波长组份即可，通过识别反射多波长激光脉冲信号中的波长就可以避免信号干扰，多波长激光脉冲信号识别操作简单。同时，由于脉冲序列信号为点激励信号，因此，出射多波长激光脉冲信号为单脉冲信号，因此只需按多波长激光生成单元12固有的激光脉宽宽度产生并发射出射多波长激光脉冲信号，例如激光脉宽宽度可以为纳秒级别，无需对出射多波长激光脉冲信号进行时域或者频域压缩等操作，同时在接收端也无需对反射多波长激光脉冲信号进行时域或者频域展宽等操作，激光收发操作简单。

通过出射激光波长编码信息与反射激光波长编码信息进行比对确定反射多波长激光脉冲信号是否为编码激光发射模块发射的多波长激光脉冲信号，多波长激光脉冲信号识别操作简单，且无需对出射多波长激光脉冲信号进行时域或者频域压缩或者展宽等操作，激光收发操作简单。

继续参考图2所示，本发明实施例提供的激光收发装置中，编码激光发射模块10还可以包括第一波分复用器14、第一放大器15和准直器16；第一波分复用14器与多波长激光生成单元12电连接，用于控制多波长激光脉冲信号传输；第一放大器15与第一波分复用器14电连接，用于对多波长激光脉冲信号进行放大；准直器16与第一放大器15电连接，用于对多波长激光脉冲信号进行准直；编码激光接收模块20还包括第二波分复用器23、多个光电探测器24、多个第二放大器25和模数转换器26；第二波分复用器23与接收单元21电连接，用于将反射多波长激光脉冲信号分解为多个反射单波长激光脉冲信号；多个光电探测器24分别与第二波分复用器23电连接，且多个光电探测器24与多个反射单波长激光脉冲信号一一对应，用于将多个反射单波长激光脉冲信号转换为多个电信号；多个第二放大器25与多个光电探测器24一一对应且电连接，用于对多个电信号进行放大；模数转换器26与多个第二放大器25电连接，用于将多个电信号转换为数字信号。

如图2所示，多波长激光生成单元12生成包含多个不同波长的激光脉冲信号，多个不同波长的激光脉冲信号利用第一波分复用器14在在同一根光纤中传输，利用第一放大器15放大后再利用一个准直器16将包含多个不同波长的出射多波长激光脉冲信号同时发射，包含多个不同波长的出射多波长激光脉冲信号同时遇到目标物体被反射，反射回来的包括多个不同波长的反射多波长激光脉冲信号同时被接收单元21接收，此时利用第二波分复用器23，将不同波长的激光脉冲信号分开，使他们分别进入光电探测器24，光信号被转换为电信号并被第二放大器25放大，再进入模数转化器26进行全波形采样，通过分析单元22分辨，这样便实现了出射激光波长编码信息的识别。

可选的，本发明实施例提供的脉冲序列生成单元11可以包括可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)，FPGA可以控制多波长激光生成单元12快速改变发射顺序，保证一段时间内发出的激光脉冲序列不出现重复。进一步的，脉冲序列生成单元11可以复用为分析单元22，即FPGA同样作为分析单元22，FPGA可以从模数转化器26的采样信号中识别出真实的回波信号，不会被干扰信号误导。

可选的，本发明实施例提供的多波长激光生成单元12可以包括一个多波长激光器，也可以包括多个单波长激光器，本发明实施例对此不进行限定，图2仅以多波长激光生成单元可以包括一个多波长激光器为例进行说明。

可选的，继续参考图2所示，接收单元21可以包括接收镜头，保证接收面具备较大的量程范围，可以完全接收到被目标物体反射的反射多波长激光脉冲信号。

基于同样的发明构思，图4是本发明实施例提供的另一种激光收发装置的结构示意图；图5是本发明实施例提供的一种包含出射激光多个波长编码信息以及出射激光时序编码信息的激光收发示意图；图6是本发明实施例提供的另一种包含出射激光多个波长编码信息以及出射激光时序编码信息的激光收发示意图；图7是本发明实施例提供的一种包含出射激光多个波长编码信息、出射激光时序编码信息以及出射激光幅值编码信息的激光收发示意图，图4、图5、图6和图7以出射激光编码信号包括出射激光波长编码信息，同时还包括出射激光时序编码信息和/或出射激光幅值编码信息为例进行说明。如图4、图5、图6和图7所示，脉冲序列信号包括多个子脉冲，出射多波长激光脉冲信号包括多个激光脉冲信号；任意相邻两个激光脉冲信号的间隔相同，如图5所示；或者出射多波长激光脉冲信号中存在相邻两个激光脉冲信号的间隔不同，如图6所示；不同波长的激光脉冲信号激光幅值不同，如图7所示。

示例性的，多波长激光生成单元12分别在t1、t2、t3、t4时刻按着一定规则发射波长为λ1或λ2的激光脉冲，设T1＝t2-t1，T2＝t3-t2，T3＝t4-t3，其中每个激光脉冲信号的脉宽为皮秒级，出射多波长激光脉冲信号的整体脉宽为纳秒级，例如每个激光脉冲信号的脉宽最小可为50ps～100ps，从而才可以实现多脉冲编码。

继续参考图5所示，T1与T2和T3相等，因此出射激光编码信息除了包括出射激光波长编码信息之外，还包括出射激光时序编码信息，即编码激光发射模块10等时间间隔先后发射多个不同波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，编码激光接收模块20则会等时间间隔先后接收多个对应的不同波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，否则为干扰信号。

继续参考图6所示，T1、T2和T3存在不相等，可以是如图6所示的T1≠T2≠T3，也可以是T1、T2和T3中的其中两个不相等，本发明实施例对此不进行限定。同样的，出射激光编码信息除了包括出射激光波长编码信息之外，还包括出射激光时序编码信息，即编码激光发射模块10非等时间间隔先后发射多个不同波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，编码激光接收模块20则对应出射多波长激光脉冲信号的时间间隔先后接收多个对应的不同波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，否则为干扰信号。

继续参考图7所示，出射激光编码信息除了包括出射激光波长编码信息之外，还包括出射激光时序编码信息和出射激光幅值编码信息，即编码激光发射模块10等时间间隔或者非等时间间隔先后发射多个不同波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，且不同波长的激光脉冲信号激光幅值不同；编码激光接收模块20则对应出射多波长激光脉冲信号的时间间隔先后接收多个对应的不同波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，且对应出射多波长激光脉冲信号的不同波长的激光脉冲信号接收不同激光幅值，否则为干扰信号。

通过出射激光波长编码信息与反射激光波长编码信息进行比对，同时出射激光时序编码信息和/或出射激光幅值编码信息，与反射激光时序编码信息和/或出射激光幅值编码信息进行比对，确定反射多波长激光脉冲信号是否为编码激光发射模块发射的多波长激光脉冲信号，多波长激光脉冲信号识别操作准确率高。

可选的，继续参考图4所示，本发明实施例提供的激光收发装置还可以包括射频放大器13，射频放大器13分别与脉冲序列生成单元11和多波长激光生成单元12电连接，用于对脉冲序列信号进行放大，并将放大后的脉冲序列信号发送至多波长激光生成单元12。由于每个激光脉冲信号的脉宽为皮秒级别，因此设置射频放大器13对皮秒级别单脉宽进行放大处理，保证多波长激光生成单元12生成多波长激光脉冲信号。

基于同样的发明构思，图8是本发明实施例提供的另一种激光收到装置的结构示意图，图9是本发明实施例提供的另一种包含出射激光多个波长编码信息以及出射激光时序编码信息的激光收发示意图；图10是本发明实施例提供的另一种包含出射激光多个波长编码信息、出射激光时序编码信息以及出射激光幅值编码信息的激光收发示意图；图8以多波长激光产生单元12包括多个单波长激光生成单元为例，图9和图10以出射多波长激光脉冲信号包括多个出射单波长激光脉冲信号为例进行说明。

如图8所示，多波长激光生成单元12包括多个单波长激光生成单元121；至少一个脉冲序列信号包括多个脉冲序列信号；每个单波长激光生成单元121用于接收一个脉冲序列信号并根据一个脉冲序列信号生成并出射单波长激光脉冲信号。多个单波长激光脉冲信号可以具备相同的时序编码信息，也可以具备不同的时序编码信息，图9和图10以及不同波长的激光脉冲信号具备相同的时序编码信息为例进行说明。

继续参考图9所示，单波长激光生成单元121分别在t1、t2、t3、t4时刻按着一定规则发射波长为λ1或λ2的激光脉冲，设T1＝t2-t1，T2＝t3-t2，T3＝t4-t3，T1与T2和T3相等或者不同，图9仅以T1与T2和T3相等为例进行说明。因此出射激光编码信息除了包括出射激光波长编码信息之外，还包括出射激光时序编码信息，即单波长激光生成单元121等时间间隔或者非等时间检测先后发射同一波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，编码激光接收模块20则会等时间间隔或者非等时间检测先后接收同一波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，否则为干扰信号。

继续参考图10所示，出射激光编码信息除了包括出射激光波长编码信息之外，还包括出射激光时序编码信息和出射激光幅值编码信息，即单波长激光生成单元121等时间间隔或者非等时间间隔先后发射同一波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，且不同波长的激光脉冲信号激光幅值不同；编码激光接收模块20则对应出射单波长激光脉冲信号的时间间隔先后接收多个同一波长(λ1或λ2)的激光脉冲信号，且不同波长的激光脉冲信号接收不同激光幅值，否则为干扰信号。

通过出射激光波长编码信息与反射激光波长编码信息进行比对，同时出射激光时序编码信息和/或出射激光幅值编码信息，与反射激光时序编码信息和/或出射激光幅值编码信息进行比对，确定反射多波长激光脉冲信号是否为编码激光发射模块发射的多波长激光脉冲信号，多波长激光脉冲信号识别操作准确率高。

图11是本发明实施例提供的另一种包含出射激光多个波长编码信息以及出射激光时序编码信息的激光收发示意图，图11所示的激光收发可以适用于图4所示的激光收发装置，也可以适用于图8所示的激光收发装置。具体的，如图11所示，出射多波长激光脉冲信号包括多个出射多波长激光子脉冲信号，编码激光发射模块10按一定时序规则分别在t1、t2、t3、t4时刻发射波长为λ1或λ2的激光脉冲作为第一出射多波长激光子脉冲信号，按另一种时序规则分别在t5、t6、t7、t8时刻发射波长为λ1或λ2的激光脉冲作为第二出射多波长激光子脉冲信号，即第一出射多波长激光子脉冲信号与第二出射多波长激光子脉冲信号，即出射激光波长编码信息和出射激光时序编码信息周期性变化。

通过出射激光波长编码信息与反射激光波长编码信息进行比对，同时出射激光时序编码信息与反射激光时序编码信息进行比对，确定反射多波长激光脉冲信号是否为编码激光发射模块发射的多波长激光脉冲信号，多波长激光脉冲信号识别操作准确率高。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种激光测距系统，如图12所示，本发明实施例提供的激光测距系统可以包括本发明实施例所述的激光收发装置1、计时装置2以及距离计算装置3；

其中，激光收发装置1用于向目标物体发送包含出射激光编码信息的出射多波长激光脉冲信号，并接收经目标物体反射的包含反射激光编码信息的反射多波长激光脉冲信号；

计时装置2与激光收发装置1电连接，用于记录出射多波长激光脉冲信号的出射时间以及反射多波长激光脉冲信号的接收时间；

距离计算装置3与计时装置2电连接，用于根据出射时间和接收时间计算激光测距系统与目标物体之间的距离。

示例性的，根据出射时间和接收时间之间的差值，结合激光在空气中的传播速度可以计算激光测距系统与目标物体之间的距离，激光测距准确。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种激光收发装置，其特征在于，包括：编码激光发射模块和编码激光接收模块；

所述编码激光发射模块包括脉冲序列生成单元和多波长激光生成单元；所述脉冲序列生成单元用于生成至少一个脉冲序列信号；所述多波长激光生成单元与所述脉冲序列生成单元电连接，用于接收所述至少一个脉冲序列信号，并根据所述至少一个脉冲序列信号生成并发射出射多波长激光脉冲信号，所述出射多波长激光脉冲信号包括至少两个不同波长的激光脉冲信号且所述出射多波长激光脉冲信号包括出射激光编码信息；

所述编码激光接收模块包括接收单元和分析单元；所述接收单元用于接收经目标物体反射的反射多波长激光脉冲信号；所述分析单元与所述接收单元电连接，用于接收所述反射多波长激光脉冲信号，根据所述反射多波长激光脉冲信号获取反射激光编码信息，并在所述反射激光编码信息与所述出射激光编码信息满足预设条件时，确定所述反射多波长激光脉冲信号由所述编码激光发射模块发射；

所述脉冲序列信号包括点激励信号；

所述多波长激光生成单元用于在所述点激励信号到来时生成并发射出射多波长激光脉冲信号，所述出射多波长激光脉冲信号为单脉冲信号；

所述脉冲序列生成单元包括现场可编程门阵列；

所述脉冲序列生成单元复用为所述分析单元；

所述编码激光发射模块用于同时发射多个不同波长激光脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的激光收发装置，其特征在于，所述出射激光编码信息包括出射激光波长编码信息；还包括出射激光时序编码信息和/或出射激光幅值编码信息；

所述反射激光编码信息包括反射激光波长编码信息；还包括反射激光时序信息和/或反射激光幅值编码信息。

3.根据权利要求1所述的激光收发装置，其特征在于，所述出射多波长激光脉冲信号包括多个激光脉冲信号；

任意相邻两个所述激光脉冲信号的间隔相同；

或者所述出射多波长激光脉冲信号中存在相邻两个所述激光脉冲信号的间隔不同。

4.根据权利要求1所述的激光收发装置，其特征在于，不同波长的激光脉冲信号激光幅值不同。

5.根据权利要求1所述的激光收发装置，其特征在于，所述多波长激光生成单元包括多个单波长激光生成单元；

所述至少一个脉冲序列信号包括多个脉冲序列信号；

每个所述单波长激光生成单元用于接收一个所述脉冲序列信号，并根据一个所述脉冲序列信号生成并出射单波长激光脉冲信号。

6.根据权利要求1所述的激光收发装置，其特征在于，所述出射多波长激光脉冲信号包括多个出射多波长激光子脉冲信号。

7.根据权利要求3所述的激光收发装置，其特征在于，每个所述激光脉冲信号的脉宽为皮秒级；

所述出射多波长激光脉冲信号的整体脉宽为纳秒级。

8.根据权利要求7所述的激光收发装置，其特征在于，所述编码激光发射模块还包括射频放大器；

所述射频放大器分别与所述脉冲序列生成单元和所述多波长激光生成单元电连接，用于对所述脉冲序列信号进行放大，并将放大后的脉冲序列信号发送至所述多波长激光生成单元。

9.根据权利要求1所述的激光收发装置，其特征在于，所述编码激光发射模块还包括第一波分复用器、第一放大器和准直器；所述第一波分复用器与所述多波长激光生成单元电连接，用于控制所述多波长激光脉冲信号传输；所述第一放大器与所述第一波分复用器电连接，用于对所述多波长激光脉冲信号进行放大；所述准直器与所述第一放大器电连接，用于对所述多波长激光脉冲信号进行准直；

所述编码激光接收模块还包括第二波分复用器、多个光电探测器、多个第二放大器和模数转换器；所述第二波分复用器与所述接收单元电连接，用于将所述反射多波长激光脉冲信号分解为多个反射单波长激光脉冲信号；多个所述光电探测器分别与所述第二波分复用器电连接，且多个所述光电探测器与多个所述反射单波长激光脉冲信号一一对应，用于将多个所述反射单波长激光脉冲信号转换为多个电信号；多个所述第二放大器与多个所述光电探测器一一对应且电连接，用于对多个所述电信号进行放大；所述模数转换器与多个所述第二放大器电连接，用于将多个所述电信号转换为数字信号。

10.一种激光测距系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的激光收发装置，还包括计时装置和距离计算装置；

所述激光收发装置用于向目标物体发送包含出射激光编码信息的出射多波长激光脉冲信号，并接收经所述目标物体反射的包含反射激光编码信息的反射多波长激光脉冲信号；

所述计时装置与所述激光收发装置电连接，用于记录所述出射多波长激光脉冲信号的出射时间以及所述反射多波长激光脉冲信号的接收时间；

所述距离计算装置与所述计时装置电连接，用于根据所述出射时间和所述接收时间计算所述激光测距系统与所述目标物体之间的距离。