CN110554400B - 光学距离检测 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学距离检测。在光学检测系统中，参考波形可用于接收波形的自动分析。可以使用关于接收的信道配置中的一个或多个或接收信道信号的其他方面的信息来调整(例如失真)参考波形，从而有助于在接收的脉冲和参考波形之间进行更有效的比较。这种比较可以用在时间‑数字转换(TDC)技术中，例如提供延迟值，然后可以使用该延迟值来确定被照射的目标和光学收发器之间的距离。可以使用其他技术来增强范围精度或分辨率，例如使用自动技术来控制接收信道增益，求和或平均(接收信号的聚合)或偏置补偿(例如，DC平衡)中的一个或多个。

Description

光学距离检测
技术领域
该文件通常涉及但不限于使用光学发射器和光学接收器来估计检测系统和目标之间的距离。
背景技术
在诸如用于提供光检测和测距(LIDAR)的系统的光学检测系统中，可以使用各种自动技术来执行距离或“深度”估计，诸如从光学组件(例如光学收发器组件)提供对目标的范围的估计。这种检测技术可以包括一个或多个“飞行时间”确定技术，例如使用最大值确定、边缘检测或恒定分数鉴别器，作为说明性示例。
发明内容
通常，在“飞行时间”检测系统中，接收光学信号，例如响应于通过光学传输的场景或目标的照明。光学信号通常包括至少一个脉冲，该脉冲对应于已被目标反射或散射的发射脉冲。接收的光学信号可以被离散化和量化，以提供代表接收的光学信号的时间序列(例如，关于时间的一系列离散值样本)。时间序列可以被过滤或放大。然后可以使用一种或多种技术处理波形，以估计光学系统与一个或多个目标之间的距离或“深度”。可以使用深度估计至少部分地自动跟踪一个或多个目标。
本发明人已经开发了装置和技术，其可以包括使用参考波形来分析接收的波形。可以使用关于接收的信道配置中的一个或多个或接收信道信号链的其他方面的信息来调整(例如，失真)参考波形。以这种方式，可以调整模型参考波形以类似于接收信号链的传递函数的方式使波形失真，从而有助于在接收的脉冲和参考波形之间进行更有效的比较。这种比较可以用于时间-数字转换(TDC)技术，例如提供延迟值，然后可以使用该延迟值来确定被照射的目标和光学收发器之间的距离。可以使用其他技术来增强范围精度或分辨率，例如使用自动技术来控制接收信道增益，求和或平均(接收信号的聚合)或偏置补偿(例如，DC平衡)中的一个或多个。与诸如最大值确定或边缘检测的其他方法相比，上述各种示例可以提供增强的性能。
在例子中，自动方法可以用于使用参考波形和回归技术来确定对象和光学接收器之间的距离。该方法可包括：建立包括对应于接收的光学信号的时域波形的离散时间样本；比较所述时域波形和所述参考波形，以确定对应于其中所述时域波形和所述参考波形对齐的样本索引的第一延迟值；使用所述第一延迟值移动所述时域波形；和确定所述时域波形的剩余相位偏移以确定包括采样间隔的一部分的第二延迟值。作为说明，可以使用电子系统来实现这种方法。例如，电子系统可包括光学接收器，包括接收放大器电路和模数转换器(ADC)电路、存储器电路、以及耦合光学接收器、ADC电路和存储器电路的控制电路，控制电路被配置为：控制所述光学接收器和所述ADC电路以建立包括对应于接收的光学信号的时域波形的离散时间样本；比较所述时域波形和所述参考波形，以确定对应于其中所述时域波形和所述参考波形对齐的样本索引的第一延迟值；使用所述第一延迟值移动所述时域波形；和确定所述时域波形的剩余相位偏移以确定包括采样间隔的一部分的第二延迟值。
通常，本文档中描述的示例可以整体或部分地在集成电路封装或模块内实现，例如使用共享集成电路管芯单片集成。该发明内容旨在提供本专利申请的主题的概述。其目的不是提供对本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非通过限制的方式示出了本文件中讨论的各种实施例。
图1总体上示出了一种系统，例如光学检测系统，其可以包括收发器，该收发器包括光检测和测距(LIDAR)“前端”电路。
图2总体上示出了系统的至少一部分，例如光学检测系统，其包括具有多个通道的光检测和测距(LIDAR)“前端”电路。
图3A总体上示出了包括用于处理接收的光学数据的信号处理方案的示例，例如用于执行时间-数字转换(TDC)的方案。
图3B总体上示出了包括用于处理图3A的接收光学数据的信号处理方案的示例，示出了用于建立参考波形内核、模式噪声模板或传递函数(TF)/失真模型中的一个或多个的数据流的示例。
图4A总体上示出了要接收的理想化光学信号的示例性示例，以及可以出现在非理想接收光学信号(例如，输入信号)中的各种噪声源，以及非理想的接收的光学信号(例如，输出信号)的滤波表示。
图4B总体上示出了滤波器拓扑，例如可以实现为数字滤波器，以接收输入信号并提供输出信号。
图5总体上示出了当时间对准时包括接收的光学信号和相应参考波形的模拟的说明性示例。
图6总体上示出了可用于提供可用于确定目标与光学收发器之间的距离的延迟值的技术，例如方法。
图7示出了包括机器的示例的框图，在该机器上可以执行本文所讨论的任何一种或多种技术(例如，方法)。
具体实施方式
如上所述，光学系统可用于在视场内自动检测对象-例如障碍物。可以使用各种方法来执行这种检测，包括使用“闪光”或扫描发射方案照射视场。可以检测和处理被关注场中的对象反射或散射的光。本发明人已经开发了用于使用模拟和数字处理的组合来执行时间-数字转换(TDC)的电路和技术。可以使用光电检测器(例如，光电晶体管或光电二极管)或这种检测器的阵列将光学信号转换成电信号，以提供接收的光学信号。在模拟域中，接收信号链可以包括具有可调增益的一个或多个放大器，例如自动调节以在接收信号链的线性操作范围内提供输出信号(例如，在存在弱接收信号时避免饱和或差的信噪比)。同样在模拟域中，可以补偿输入信号中的DC平衡的偏置或不足，例如通过自动确定适当的偏移并在数字化之前将偏移应用于接收信号。一旦对应于一个或多个反射或散射光脉冲的接收信号被数字化，就可以对得到的接收的光学信号数据(例如波形)进行滤波，然后使用时间-数字转换(TDC)技术进行处理。
TDC技术可以包括使用基于相关的方案，包括将参考波形(例如，模板)与接收的脉冲进行比较，以确定发送光脉冲的瞬间和接收到光脉冲之间的延迟。可以将确定的延迟的分辨率(例如，最小时间增量)增强到小于采样间隔(例如，定义接收的光学信号波形的离散时间样本之间的持续时间)，例如使用回归技术。可以选择或调整参考波形，例如提供失真的参考波形，该参考波形更接近地模拟接收的光学信号在系统处理时所经历的接收信号链的失真或其他影响。参考波形的这种失真可以称为“后失真”，并且当两者是时间对准时，可以增强接收的光学信号和参考波形之间的相关性。
图1总体上示出了诸如光学检测系统100的系统，其可以包括收发器，该收发器包括光检测和测距(LIDAR)“前端”电路102，以及发光器108(例如，二极管或其他激光器模块，例如包括输出光学器件或光束控制能力，以提供指定的发射场112)和光学检测器110(包括相关光学器件的光学接收器，例如可包括具有可调节视场114的单个光电检测器或这种检测器阵列)。LIDAR前端(LFE)电路102可以包括一个或多个光学接收通道以及一个或多个模数转换器，例如在图2的示例中示例性地示出。光学检测系统100可以作为设备(例如机载或地面无人机、机器人(例如，在工厂或仓库中))的一部分包括在内，或其中诸如障碍物的附近目标的检测可以帮助促进自主操作或安全的其他设备。
系统100可以包括控制电路104，例如微控制器、微处理器或其他电路。控制电路104可以包括存储器电路，或者系统100可以包括一个或多个单独的易失性或非易失性存储器电路。系统100可以通信地耦合到或包括作为另一电子系统的一部分，例如关于图7示出和讨论的机器700。返回图1，该系统可以包括电源管理电路106，以便为系统100的其他块提供一个或多个电源或电源控制。在一个示例中，权利要求1的系统100包括硬件模块，例如集成在单个器件封装或基板上或内部。
图2总体上示出了系统的至少一部分，例如光学检测系统，其包括具有多个通道(例如，CH0至CH15)的光检测和测距(LIDAR)“前端”电路202。每个通道可以包括模拟信号链220，例如包括用于接收来自光电探测器的信号的输入242、接收放大器224(例如，可耦合到光电二极管的阳极的跨阻抗放大器(TIA))、以及差分-输出前置放大器226，例如被配置为将指定的补偿信号应用于由放大器224输出的接收光学信号，以提供DC平衡(例如，从接收的光学信号中去除偏置)。可以将前置放大器226的差分输出提供给模数转换器(ADC)电路230。ADC 230可以在多个通道之间共享，并且可以通过开关选择特定通道，或者每个通道如图2所示可以电耦合到相应的ADC 230。数字交叉条可以用于处理ADC 230的输出，例如在多个ADC输出中进行选择以提供接收的反射数据以便存储在存储器电路中，例如，静态只读存储器(SRAM)电路234。在图2的示例中，每个ADC输出耦合到SRAM电路234。系统的其他部分，例如微控制器或数字信号处理器可以从存储器电路(例如，SRAM 234)检索数字化的接收的光学信号数据236以应用滤波或执行时间-数字转换。“前端”电路202可以包括控制电路，例如具有控制逻辑和寄存器映射262，以提供对“前端”电路202的各种块的控制。
通常，LFE电路202可以响应于光发射器对场景的照射而被触发。场景的照明和LFE电路202的相应获取可以被称为帧获取。可以执行多次采集，并且可以例如通过求和或平均来聚合所得到的接收的光学信号波形。例如，对一系列时间对准的接收光学波形求和可以提供处理增益，并且这种和的计数可以是自动调整以提供另一种形式的自动增益控制(AGC)行为的参数。这种聚合可以在硬件中执行，例如使用由硬件寄存器配置的数字逻辑和定时控制电路，而不需要通用处理器电路的干预。在一个示例中，帧获取之间的延迟间隔可以是固定的或随机的。在另一示例中，放大器224可以具有可变增益，例如由反馈电阻器RF控制。
反馈电阻值RF通常可在一系列固定电阻值中选择(例如数字可控的并联电阻器阵列，每个并联电阻器具有类似的值，例如5千欧姆，以提供“量化”增益架构)。在AGC行为的另一方面，如上所述，反馈电阻值RF独立地或与关于聚合采集的参数组合地自动控制。以这种方式，接收的光脉冲可以保持在接收信号链220的动态范围内，例如集中在线性操作区域内。可以使用混合信号控制回路来监视用于AGC的接收的光学信号，例如涉及监视ADC 230外部的数字化信号(例如，以确定接收到的脉冲是否使接收信号链220饱和或者接近检测极限(例如，接近埋在噪声基底中或埋在本底噪声中)。如果多个参数可调，可以建立优先级方案，其中一个元素优先于另一个元素调整，直到达到限制。例如，如果放大器224处于其最高或最低增益设置，则可以调整总计采集的计数(例如，如果放大器224处于其最高增益则增加或者如果放大器224处于其最低增益则减小)。
如上所述，可以补偿输入信号中的DC平衡的偏置或不足，例如通过自动确定适当的偏移并在数字化之前将偏移应用于接收信号。混合信号控制回路可用于DC平衡补偿。例如，控制回路可以确定表示期望输入偏移值(例如，零)与当前偏移值之间的差的误差的平均值或其他中心趋势。并行路径可以提供比例控制项(例如，标量值)乘以误差、表示先前误差和当前误差的聚合值的积分项、以及表示当前误差值和先前误差值之间的有限差分的微分项中的一个或多个。比例、积分和微分项(PID)项可以被加权和求和，并且结果可以被编码并存储在寄存器228(例如，DCBAL)中并且用于在前置放大器226或接收信号链的其他部分施加偏移。如在AGC方案的示例中，DC平衡方案可以是硬件实现的，而不需要通用处理器电路的干预或执行。
信号处理流水线
图3A总体上示出了包括用于处理所接收的光学数据的信号处理方案300A的示例，例如用于执行时间-数字转换(TDC)的方案。如上所述，LIDAR前端(LFE)电路302可以提供对应于数字化接收的光学信号的波形数据336。例如，这样的数据336可以包括具有尺寸N×M的矩阵表示，其中N表示信道的计数，M表示每个信道的采样计数，例如以速率Fs采样。增益控制块332可以实现如上关于图2所讨论的自动增益控制(AGC)方案的至少一部分。例如，增益控制块332可以命令模拟放大器电路增益的增加或减少，或聚合接收采集的计数的变化，或两者的组合。以这种方式，增益控制块332可以监视或“解析”所接收的信号，以确定例如是否正在发生饱和或者不存在可能的信号返回。滤波块334可用于去除随机(例如，随机)或非随机(例如，基于模式的噪声)中的一个或多个。在去除基于图案的噪声的示例中，诸如来自基于查找表的模式噪声330模板的一个或多个模板可以被应用于数字域中的滤波块334的噪声滤波。在图4B中说明性地示出了数字滤波器方案的示例，诸如处理具有各种噪声贡献的输入信号，如图4A所示。
返回图3A，可以将接收的光学信号数据的滤波、增益调整和DC平衡表示提供给对象检测块338。对象检测块可以实现如本文其他示例所述的TDC技术。例如，TDC技术可以包括使用表示接收的光学信号波形的内核346。内核346可以作为先验模型存储在存储器中或自适应地确定。内核346可以表示理想化的接收的光学信号波形，其然后可以被失真，例如使用传递函数(TF)模型或失真模型(TF/失真模型340)。可以将所得参考波形提供给对象检测块338，以与处理的接收的光学信号数据进行比较，并且可以使用使用这里描述的TDC技术计算的延迟来进行一个或多个距离确定。可以提供包括一个或多个目标距离的所得目标数据348作为对象检测块338的输出，例如通过使用飞行时间计算从延迟信息确定这样的距离。
图3B总体上示出了包括用于处理图3A的接收光学数据的信号处理方案的示例，示出了用于建立参考波形内核346、模式噪声模板330或传递函数(TF)/失真模型340中的一个或多个的数据流350的示例300B。在图3B的示例300B所示的方案中，与光学检测系统有关的配置信息(例如一个或多个接收信号链参数(例如，增益、聚合帧计数、所选信道、所选ADC或其他状态信息))可以与相应的测量或存储的模板或模型匹配。诸如环境指示(例如，温度)或外部因素(例如，环境光水平、干扰存在)的其他状态信息可以与相应的测量或存储的模板或模型匹配。这种依赖于状态的行为可用于增强范围估计精度，因为系统状态可影响接收信号链特性，例如带宽、相位裕度、线性或其他特性。
作为说明性示例，模式噪声模板330可以包括查找表(LUT)或具有根据系统状态(例如，取决于定时信息，例如是否存在一个或多个时钟信号、这些信号的速率、活动信道的数量等)可选择的各种模式模板的其他数据结构。在校准操作模式期间，可以在各种条件下捕获模式噪声模板330。类似地，可以建立TF/失真模型340，例如通过模拟或测量，例如在生产测试期间，或者在现场可触发的校准操作模式中，以提供可基于系统状态在可选择的基础上使用的一个或多个内核346波形或模型。例如，响应于由接收信道增益、聚合计数、采样率、所选信道(或信道组)或其他参数定义的系统状态，可以自动选择特定内核346波形或模型340中的一个或多个。在一个例子中，脉冲的“最大长度”序列(m序列)可以以低幅度注入、接收，并且自相关技术可用于提取指示特定系统状态的传递函数的数据。
滤波技术
图4A总体上示出了要被接收的理想化光学信号SIGNAL以及可能出现在非理想接收的光学信号(例如，输入信号
Figure GDA0002190267290000081
)中的各种噪声源以及非理想接收的光学信号(例如，输出信号/>
Figure GDA0002190267290000082
)的滤波表示的说明性示例。噪声可以包括随机(例如，随机)噪声，例如对应于约翰逊或散粒噪声，以及来自确定性源的噪声(例如，“固定模式噪声”)。例如，在图4A中，随机噪声可以与诸如时钟信号(例如，FPN：时钟)之类的同步信号相关的固定模式噪声以及与照明有关的噪声(例如对应于激光脉冲或相关时钟信号(例如FPN：激光)的脉冲噪声)相加。
图4B总体上示出了滤波器534拓扑，例如可以实现为数字滤波器，以接收输入信号
Figure GDA0002190267290000083
并提供输出信号/>
Figure GDA0002190267290000084
可以接收诸如由所/>
Figure GDA0002190267290000085
表示的输入信号。输入信号/>
Figure GDA0002190267290000086
可以表示接收的光学信号。匹配频谱滤波器562和移动平均滤波器560可以为输入信号/>
Figure GDA0002190267290000087
中的噪声的随机分量提供滤波，例如使用具有N个元素的延迟线，耦合到求和节点，然后除以因子N。去除噪声的非随机成分，固定模式(FP)噪声模板530可以应用于接收的光学信号，例如在逐个样本的基础上从时域中的接收的光学信号中减去。FP噪声模板530可以是存储在诸如查找表566中的存储器中的许多模板中的一个。可以以类似于诸如失真模型或内核波形的其他接收信号链参数的选择的方式来选择要应用的所选FP噪声模板530或FP噪声模板的组合，例如，响应有关系统状态的信息。
TDC技术
图5总体上示出了当时间对准时包括接收的光学信号550和对应参考波形552的模拟的说明性示例。如上面关于图3A和图3B所述，可以从核心波形(例如从存储在查找表中的一组核心波形中选择)建立参考波形。可以通过将传递函数(例如，失真)模型应用于所选择的核心波形来产生参考波形552。这种处理可以建立参考波形552，其更接近地模仿所接收的光脉冲以增强TDC技术的操作。如上所述，响应于系统状态，可以自动地选择一个或多个内核波形或模型。如下面关于TDC方案所描述的，参考波形552可以与接收的光学信号中的脉冲波形时间对准，例如使用参考波形552的数字表示与接收的光学信号550之间的互相关。对应于互相关中的峰值的样本滞后(例如，指示互相关的确定指示最大值的样本索引的argmax操作)指示延迟值。延迟值通常对应于光学照射信号的飞行时间及其由目标的反射或散射。可以使用照射的传播速度和反射(或散射)信号从这种延迟估计得到的距离，以确定总距离，然后将距离除以一半。
在一个示例中，为了执行这里提到的TDC技术，建立离散时间(例如，数字化的)时域信号，表示接收的光学信号550。可以使用以图2的LFE电路和图3A的信号处理流水线为例建立时域信号。所接收的光学信号可以包括一个或多个脉冲，其表示由目标区域的照射引起的散射或反射脉冲。时域信号可以作为输入与参考波形552一起提供。TDC技术可以用于产生一个或多个距离估计，例如对应于具有与参考波形类似的波形的接收光脉冲的群延迟。下面的表示描述了使用参考波形和信号波形之间的互相关来估计延迟值的一般技术。
xcorrref sig＝互相关(参考，信号)
延迟样本＝argmax(xcorrref sig)
在上面的表达式中，xcorrrefsig表示参考和采样波形之间的互相关，并且延迟样本表示对应于其中互相关最大化的采样滞后(例如，计数或样本索引)的整数延迟值。因为光传播非常迅速，即使相对高的采样率也可能导致对应于数十厘米或米的数量级的空间距离的采样间隔(采样之间的持续时间)。本发明人已经认识到，仅提供用于上述互相关的整数值样本索引可能由于样本之间的这种延迟而导致显着的距离估计误差。因此，本发明人开发了一种技术，以提供子样本分辨率的延迟估计(例如，以样本的分数表示)。
在示例中，为了计算包括采样持续时间的一部分的延迟(例如，子样本分数)，可以使用如上所述的互相关来识别对应于参考波形的一系列接收脉冲。可以将相应的脉冲移位到时间t＝0，例如一次一个，并且可以确定线性相位偏移(例如，残余相位偏移)以求解近似的子样本延迟分数。例如，可以确定对应于时间延迟的相位的斜率的最佳拟合。时域移位和频域相位之间的对应关系可以表示为具有索引的时域(例如，时间序列)信号“x”、“n”移位“1”样本和时间序列的相应频域表示x、由每个频率仓的幅度Xk表示k，以及相应的指数项，如下所示。
Figure GDA0002190267290000101
其中N表示时间序列的记录长度和相应的频率仓数，“i”表示虚数，i＝sqrt(-1)。使用加权线性回归技术(下面表示)，估计的斜率对应于延迟，并且相关相位的信噪比(SNR)可以用作权重。例如，使用最小二乘法，斜率和相应的子样本偏移(例如，“延迟部分”)可以表示如下：
Figure GDA0002190267290000102
Figure GDA0002190267290000103
Figure GDA0002190267290000104
在上面的表达式中，
Figure GDA0002190267290000111
可以表示由每个频率仓k的相移指数值定义的矢量，乘以加权因子W。当使用离散傅里叶变换将参考波形(例如选定的参考波形内核)从时域变换到频域时，可以将加权因子计算为对应频率仓的离散傅立叶变换(例如快速傅里叶变换(FFT))的幅度。当参考波形内核改变时，可以重新计算或检索加权值W。矢量/>
Figure GDA0002190267290000112
可以表示相位值的矢量，其包括给定频率仓的加权因子W，乘以对应于该频率仓的参考信号的互相关的相位，在互相关已经被移位-1*之后(延迟样本)并从时域变换到频域(例如，使用FFT)。得到的延迟部分值是实值的并且表示非整数(例如，分数或部分)采样间隔，其可以被添加到整数值延迟样本值以获得总延迟值。然后可以确定对应于延迟值的距离，例如估计目标和光学收发器之间的距离或深度(例如，总延迟通常对应于光学收发器和目标之间的往返路径，其可以用于当传播速度已知时计算距离，例如使用光速或通过具有已知本构参数的电介质传播的电磁波的群速度值)。
图6总体上示出了技术600，例如方法，其可用于提供可用于确定目标与光学收发器之间的距离的延迟值。在605处，可以建立离散时间样本，例如使用图2中所示的“前端”电路202或其变型来获得。离散时间样本可以包括与接收的光学信号相对应的数字化时间序列。在610处，可以将时域波形与参考波形进行比较(例如，使用互相关)，例如，确定对应于时域波形和参考波形对齐的样本索引(例如，整数样本索引值)的第一延迟值。在615处，可以使用第一延迟值来移位时域波形。在620处，可以提取时域波形的剩余相位偏移，例如使用频域方法在上面示出和描述的，并且可以确定第二延迟值(例如，样本延迟部分值)，例如根据采样间隔的分数。在625处，技术600可以可选地包括自动调整增益或聚合参数(例如，“处理”增益)中的一个或多个以提供自动增益控制方案。例如，如本文其他地方所述，可以调整要一起求和的接收波形的计数，以单独地或与一个或多个接收信号链增益值的增益调整相结合地提供增益控制。在630处，技术600可以可选地包括执行偏移补偿或偏移移除，例如通过对接收信号应用校正(例如，指定的偏移)。例如，技术600可以包括在630处自动应用校正以在接收信号中提供DC平衡。
图7示出了包括机器700的示例的框图，在机器700上可以执行本文所讨论的任何一种或多种技术(例如，方法)。机器1600可以被包括作为图1的系统100中所示的元件的一部分。在各种示例中，机器700可以作为独立设备操作或者可以连接(例如，联网)到其他机器。在联网部署中，机器700可以以服务器-客户端网络环境中的服务器计算机、客户端计算机或两者的容量操作。在示例中，机器700可以充当对等(P2P)(或其他分布式)网络环境中的对等机器。机器700可以是个人计算机(PC)、平板设备、个人数字助理(PDA)、移动电话、网络设备、网络路由器、交换机或桥接器、便携式(例如，手持式)感测设备，例如包括微处理器或微控制器或任何能够执行指定该机器要采取的操作的指令(顺序或其他)的机器。此外，虽然仅示出了一台机器，术语“机器”还应被视为包括单独或联合执行一组(或多组)指令以执行本文所讨论的任何一种或多种方法的任何机器集合，例如云计算、软件即服务(SaaS)、其他计算机集群配置。
如本文所述，示例可以包括逻辑或多个组件或机制，或者可以由逻辑或多个组件或机制操作。“电路”通常是指在有形实体中实现的电路集合，其包括硬件(例如，简单电路、门、逻辑元件等)。电路成员资格可能随着时间的推移而变得灵活。电路包括可以单独或组合地在操作时执行指定操作的成员。在示例中，电路的硬件可以不可变地设计以执行特定操作(例如，硬连线)。在示例中，包括电路的硬件可以包括可变连接的物理组件(例如，执行单元、晶体管、简单电路等)，其包括物理修改的计算机可读介质(例如，磁性地、电气地，例如通过物理状态的改变或另一物理特性的转换等)以编码特定操作的指令。
在连接物理组件时，硬件组件的基础电特性可以改变，例如，从绝缘特性改变为导电特性，反之亦然。该指令使嵌入式硬件(例如，执行单元或加载机构)能够通过可变连接在硬件中创建电路的成员，以在操作时执行特定操作的部分。因此，当设备操作时，计算机可读介质通信地耦合到电路的其他组件。在一个例子中，任何物理组件可以用于多于一个电路的多于一个的成员中。例如，在操作中，执行单元可以在一个时间点用在第一电路的第一电路中，并且由第一电路中的第二电路重用，或者在不同时间由第二电路中的第三电路重用。
机器(例如，计算机系统)700可以包括硬件处理器702(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、硬件处理器核心或其任何组合)、主存储器704和静态存储器706，其中的一些或全部可以经由互连链路(例如，总线)708彼此通信。机器700还可以包括显示单元710、字母数字输入设备712(例如，键盘)和用户界面(UI)导航设备714(例如，鼠标)。在一个例子中，显示单元710、输入设备712和UI导航设备714可以是触摸屏显示器。机器700可以另外包括存储设备(例如，驱动单元)716、信号生成设备718(例如，扬声器)、网络接口设备720，以及一个或多个传感器721，诸如全球定位系统(GPS)传感器、指南针、加速度计或其他传感器。机器700可以包括输出控制器728，诸如串行(例如，通用串行总线(USB)、并行或其他连接以通信或控制一个或多个外围设备(例如，打印机、读卡器等)的有线或无线(例如，红外(IR)、近场通信(NFC)等)。
存储设备716可以包括机器可读介质722，其上存储有一组或多组数据结构或指令724(例如，软件)，其体现或由本文描述的任何一个或多个技术或功能使用。指令724还可以在机器700执行期间完全或至少部分地驻留在主存储器704内、静态存储器706内或硬件处理器702内。在示例中，硬件处理器702、主存储器704、静态存储器706或存储设备716中的一个或任何组合可以构成机器可读介质。
虽然机器可读介质722被示为单个介质，但是术语“机器可读介质”可以包括被配置为存储一个或更多指令724的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或相关联的高速缓存和服务器)。
术语“机器可读介质”可以包括能够存储、编码或携带用于由机器700执行的指令并且使机器700执行本公开的任何一种或多种技术的任何介质，或者能够存储、编码或携带由这些指令使用或与之相关的数据结构的任何介质。非限制性机器可读介质示例可包括固态存储器，以及光学和磁性介质。因此，机器可读介质不是暂时传播信号。集合机器可读介质的具体示例可包括：非易失性存储器，例如半导体存储器件(例如，电可编程只读存储器(EP ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEP ROM))和闪存器件；磁性或其他相变或状态变化存储器电路；磁盘，如内部硬盘和可移动磁盘；磁光盘；和CD-ROM和DVD-ROM磁盘。
指令724还可以通过网络接口设备720使用传输介质在通信网络726上利用多种传输协议(例如，帧中继、网际协议(IP)、传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、超文本传输协议(HTTP)等)中的任何一种来发送或接收指令724。示例通信网络可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、分组数据网络(例如因特网)、移动电话网络(例如诸如符合诸如4G标准或长期演进(LTE)的一个或多个标准的蜂窝网络)、Plain旧电话(POTS)网络和无线数据网络(例如称为
Figure GDA0002190267290000141
的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准系列)、IEEE 802.15.4标准系列、点对点(P2P)网络等。在示例中，网络接口设备720包括一个或多个物理插孔(例如，以太网、同轴或电话插孔)或一个或多个天线以连接到通信网络726。在示例中，网络接口设备720可以包括多个天线，以使用单输入多输出(SIMO)、多输入多输出(MIMO)或多输入单输出(MISO)技术中的至少一个来进行无线通信。术语“传输介质”应被视为包括能够存储、编码或携带由机器700执行的指令的任何无形介质，并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质以促进这种软件的通信。
各种注释
本文件中的每个非限制性方面可以独立存在，或者可以以各种排列组合或与本文档中描述的一个或多个其他方面或其他主题组合。
以上详细描述包括对附图的参考，附图形成详细描述的一部分。附图通过图示的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。这些实施例通常也称为“示例”。这些示例可以包括除了示出或描述的那些之外的元件。然而，本发明人还设想了仅提供所示出或描述的那些元件的示例。此外，本发明人还考虑使用所示或所述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或置换的示例，或关于特定示例(或其一个或多个方面)，或关于本文示出或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。
如果本文档与通过引用并入的任何文档之间的使用不一致，则以本文档中的用法为准。
在该文献中，术语“一”或“一个”在专利文献中是常见的，包括一个或多于一个、独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文件中，术语“或”用于表示非排他性的，例如“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”和“A和B”，除非另有说明表示。在本文中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的等同词。此外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即除了在权利要求中的这一术语之后列出的元件之外的元件的系统、装置、物品、组合物、配方或工艺仍被认为属于该权利要求的范围。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并不旨在对其对象施加数字要求。
这里描述的方法示例可以至少部分地是机器或计算机实现的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子设备以执行如以上示例中描述的方法。这种方法的实现可以包括代码，例如微代码、汇编语言代码、更高级语言代码等。此类代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的一部分。此外，在示例中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如光盘和数字视频盘)、磁带、存储卡或棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。提供摘要以允许读者快速确定技术公开的本质。提交时的理解是，它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图无人认领的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。相反，发明主题可以在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本发明的范围。

Claims (15)

1.一种使用参考波形和回归技术确定对象和光学接收器之间距离的自动方法，该方法包括：
建立包括对应于所接收的光学信号的时域波形的离散时间样本；
比较所述时域波形和所述参考波形，以确定对应于其中所述时域波形和所述参考波形对齐的样本索引的第一延迟值；
使用所述第一延迟值移动所述时域波形；
使用回归技术通过将回归技术应用到所移动的时域波形的频域表示来确定所移动的时域波形的剩余相位偏移；以及
使用所确定的剩余相位偏移来确定包括样本间隔的一部分的第二延迟值。
2.如权利要求1所述的自动方法，其中所述第一延迟值对应于所接收的离散时间样本中的其中所述参考波形和所述时域波形之间的互相关被最大化的整数值的样本索引。
3.如权利要求1所述的自动方法，包括建立参考波形，所述建立参考波形包括将失真模型应用于代表所接收的波形的内核。
4.如权利要求3所述的自动方法，包括至少部分地使用指示接收的信道配置的信息来选择所述内核或所述失真模型中的至少一个。
5.如权利要求4所述的自动方法，其中指示接收的信道配置的信息包括接收信道增益值。
6.如权利要求4至5中任一项所述的自动方法，其中该选择包括应用来自对应于指定的接收的信道配置的查找表LUT的所述内核或所述失真模型中的至少一个。
7.如权利要求1至5中任一项所述的自动方法，包括使用所述第一延迟值和所述第二延迟值之和来确定所述对象和所述光学接收器之间的距离。
8.如权利要求1至5中任一项所述的自动方法，其中建立所述离散时间样本包括应用数字滤波器块，所述数字滤波器块包括使用模式噪声模板来减去模式噪声。
9.如权利要求1至5中任一项所述的自动方法，其中建立所述离散时间样本包括建立多个所接收的光学信号的聚合表示。
10.如权利要求1至5中任一项所述的自动方法，包括自动调整模拟接收放大器的增益或求和的光学接收波形的计数中的一个或多个，以执行自动增益控制AGC。
11.一种用于使用参考波形和回归技术确定对象和光学接收器之间的距离的电子系统，该系统包括：
光学接收器，包括接收放大器电路和模数转换器ADC电路；
存储器电路；
控制电路，耦合到所述光学接收器、所述ADC电路和所述存储器电路，所述控制电路被配置为：控制所述光学接收器和所述ADC电路以建立包括对应于所接收的光学信号的时域波形的离散时间样本；比较所述时域波形和所述参考波形，以确定对应于其中所述时域波形和所述参考波形对齐的样本索引的第一延迟值；使用所述第一延迟值移动所述时域波形；使用回归技术通过将回归技术应用到所移动的时域波形的频域表示来确定所移动的时域波形的剩余相位偏移，以及使用所确定的剩余相位偏移来确定包括样本间隔的一部分的第二延迟值。
12.如权利要求11所述的电子系统，其中所述第一延迟值对应于所接收的离散时间样本中的其中所述参考波形和所述时域波形之间的互相关达到最大值的整数值的样本索引。
13.如权利要求11或12中任一项所述的电子系统，其中所述控制电路被配置为至少部分地使用指示接收的信道配置的信息来选择代表所接收的波形的内核或失真模型中的至少一个，以及使用该选择来建立所述参考波形。
14.如权利要求13所述的电子系统，其中所述控制电路被配置为从对应于指定的接收的信道配置的查找表LUT中检索所述内核或所述失真模型中的至少一个。
15.如权利要求11或12中任一项所述的电子系统，所述电子系统包括数字滤波器块；
其中所述控制电路被配置为建立离散时间样本包括应用数字滤波器块，所述应用数字滤波器块包括使用模式噪声模板来减去模式噪声。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11598861B2 (en) 2018-06-04 2023-03-07 Analog Devices, Inc. Optical distance detection
JP7115355B2 (ja) * 2019-02-20 2022-08-09 株式会社Ｊｖｃケンウッド 信号検出装置、受信装置、プログラム
US10707972B1 (en) * 2019-03-18 2020-07-07 Apple Inc. Compensating for channel distortion during contactless communication
KR20190106927A (ko) * 2019-08-30 2019-09-18 엘지전자 주식회사 라이다 시스템과 이를 이용한 자율 주행 시스템
US20210215798A1 (en) * 2020-01-10 2021-07-15 Continental Automotive Systems, Inc. Lidar system
CN113419250B (zh) * 2020-03-02 2024-06-04 华为技术有限公司 激光测距系统及激光测距方法
US20220057499A1 (en) * 2020-08-20 2022-02-24 Coda Octopus Group, Inc. System and techniques for clipping sonar image data
TWI765675B (zh) * 2021-04-26 2022-05-21 國立清華大學 測距系統
US11467267B1 (en) 2021-07-09 2022-10-11 Aeva, Inc. Techniques for automatic gain control in a time domain for a signal path for a frequency modulated continuous wave (FMCW) light detection and ranging (LIDAR) system
CN114137558B (zh) * 2022-02-07 2022-04-29 杭州宏景智驾科技有限公司 一种提高激光雷达精度的控制方法、装置及激光雷达系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102668421A (zh) * 2009-12-21 2012-09-12 意法爱立信有限公司 测量接收器的延迟、增益和相位估计
CN102667521A (zh) * 2009-12-22 2012-09-12 莱卡地球系统公开股份有限公司 高精度距离测量装置
CN105759279A (zh) * 2016-04-20 2016-07-13 深圳市速腾聚创科技有限公司 一种基于波形时域匹配的激光测距系统及方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE310268T1 (de) * 2001-04-04 2005-12-15 Instro Prec Ltd System zur bildanalyse
GB2421383A (en) * 2004-12-07 2006-06-21 Instro Prec Ltd Surface profile measurement
EP2315045B1 (de) * 2009-10-22 2012-08-01 Sick Ag Messung von Entfernungen oder Entfernungsänderungen
CN102680962B (zh) 2012-05-18 2013-07-03 天津大学 宽带认知被动雷达系统架构设计方法
US9086275B2 (en) 2013-07-26 2015-07-21 Analog Devices, Inc. System and method for LIDAR signal conditioning
DE102014209375A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-19 Robert Bosch Gmbh Mehrzielfähiger Laserentfernungsmesser
US10145948B2 (en) * 2016-07-13 2018-12-04 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for narrowband ranging systems using coarse and fine delay estimation
EP3732501A4 (en) * 2018-02-13 2021-08-25 Sense Photonics, Inc. PROCESSES AND SYSTEMS FOR HIGH-RESOLUTION FLASH LIDAR WITH LARGE RANGE
US11598861B2 (en) 2018-06-04 2023-03-07 Analog Devices, Inc. Optical distance detection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102668421A (zh) * 2009-12-21 2012-09-12 意法爱立信有限公司 测量接收器的延迟、增益和相位估计
CN102667521A (zh) * 2009-12-22 2012-09-12 莱卡地球系统公开股份有限公司 高精度距离测量装置
CN105759279A (zh) * 2016-04-20 2016-07-13 深圳市速腾聚创科技有限公司 一种基于波形时域匹配的激光测距系统及方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Medley J C et.al.《The impactof channel dispersion errors and equalisation filteringon subarrayed adaptive beamforming》.《Radar Conference,IEEE》.2005,第703-708页. *
张忠传 ; 牟善祥 ; 候瑞东 ; 李成国 ; .一种合成宽带数字波束形成相控阵通道幅相误差的校准方法.江西科学.2008,(03),第1-4页. *

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