CN112711004B - 一种激光测距抗干扰方法、装置、激光测距设备及可读存储介质 - Google Patents

一种激光测距抗干扰方法、装置、激光测距设备及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及激光测距技术领域,公开了一种激光测距抗干扰方法、装置、激光测距设备及可读存储介质,基于所述激光测距抗干扰方法,可以在计算得到与多个回波脉冲信号一一对应的多个发收时长后,利用对应干扰信号的发收时长与对应正确回波脉冲信号的其它发收时长相比存在明显差异的特点,通过预设范围来将与干扰信号对应的发收时长从所述多个发收时长中剔除出去,保留与正确回波脉冲信号对应的收发时长,进而可以通过发收时长的剔除结果有效地滤除干扰信号,获取正确的回波脉冲信号,达到抗干扰的目的,从而可以在保障抗干扰精确度的基础上,大幅度降低计算量和相关运算复杂程度,利于减少激光测距设备的硬件成本,便于实际应用和推广。

Description

一种激光测距抗干扰方法、装置、激光测距设备及可读存储 介质
技术领域
本发明属于激光测距技术领域,具体地涉及一种激光测距抗干扰方法、装置、激光测距设备及可读存储介质。
背景技术
激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置和/或速度等特征量的雷达系统,其中,激光雷达测距因为其优异的特性,在智能运动领域的感知环节中起着不可或缺的作用。然而随着激光雷达的使用越来越广泛,对于任一在用激光雷达,在其有效测距范围内将不可避免的面临着附近存在发射同样波长激光脉冲信号的干扰激光雷达,该干扰激光雷达所发出的近似甚至相同的激光脉冲信号,会致使被在用激光雷达接收后难以区分,从而导致串扰,造成误判。
现有解决这种干扰的技术常用的是激光编码,激光编码即通过对激光脉冲信号的脉冲宽度、脉冲间隔、脉冲幅值、重复频率、波长及相位等参量进行调制,使激光脉冲信号携带尽可能多的信息,从而达到区别于其它激光脉冲信号的目的。同时接收系统可以依据激光脉冲信号的差异有选择地计算处理某一特征的激光脉冲信号而免于被其它信号干扰。
但是在现有实现技术体系中,受限于激光雷达使用激光器器件的性能和雷达测量周期,对发射激光脉冲信号的脉冲宽度、功率及脉冲时间间隔进行编码时编码量较少,导致抗干扰精确度不高;同时需要对接收的回波脉冲信号与发射的激光脉冲信号进行相关运算,而计算量很大,增加了整个激光测距设备的运算复杂程度。
发明内容
为了解决现有激光测距抗干扰技术所存在的抗干扰精确度不高而相关运算复杂程度高的问题,本发明目的在于提供一种新型的激光测距抗干扰方法、装置、激光测距设备及可读存储介质,可以通过发收时长的剔除结果有效地滤除干扰信号,获取正确的回波脉冲信号,达到抗干扰的目的,从而可以在保障抗干扰精确度的基础上,大幅度降低计算量和相关运算复杂程度,利于减少激光测距设备的硬件成本。
第一方面,本发明提供了一种激光测距抗干扰方法,包括:
发射多个激光脉冲信号;
接收多个回波脉冲信号;
根据所述多个激光脉冲信号的发射起始时刻和所述多个回波脉冲信号的接收起始时刻,计算得到与在所述多个回波脉冲信号中各个回波脉冲信号对应的发收时长,其中,所述发收时长是指从与回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号的发射起始时刻至该回波脉冲信号的接收起始时刻的时长;
从计算得到的多个发收时长中剔除与其它发收时长差异超出预设范围的发收时长,得到至少一个发收时长;
将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号。
基于上述发明内容,可以在计算得到与多个回波脉冲信号一一对应的多个发收时长后,利用对应干扰信号的发收时长与对应正确回波脉冲信号的其它发收时长相比存在明显差异的特点,通过预设范围来将与干扰信号对应的发收时长从所述多个发收时长中剔除出去,保留与正确回波脉冲信号对应的收发时长,进而可以通过发收时长的剔除结果有效地滤除干扰信号,获取正确的回波脉冲信号,达到抗干扰的目的,从而可以在保障抗干扰精确度的基础上,大幅度降低计算量和相关运算复杂程度,利于减少激光测距设备的硬件成本,便于实际应用和推广。
在一个可能的设计中,发射多个激光脉冲信号,包括:
在发射一个激光脉冲信号的发射起始时刻,启动第一计时器;
若在所述第一计时器的计时到达第一预设时长阈值前接收到首个回波脉冲信号,则在所述首个回波脉冲信号的下降沿到达时,启动第二计时器,其中,所述第一预设时长阈值等于所述激光脉冲信号的预设理论发收时长;
当所述第二计时器的计时到达第二预设时长阈值时,发射下一个激光脉冲信号,其中,所述第二预设时长阈值大于所述预设理论发收时长。
基于上述设计,可通过首个回波脉冲信号的下降沿来触发延迟发射下一个激光脉冲信号,使得所有激光脉冲信号的发射时间都是抖动的,而且每个周期内的激光脉冲信号的数量也是不一致的,进而这样的发射方式既破坏了雷达自身发射时间和接收到其他设备回波信号的时间的相关性,同时也减少了雷达自身偶发干扰。
在一个可能的设计中,在发射一个激光脉冲信号的发射起始时刻,启动第一计时器之后,所述方法还包括:
若在所述第一计时器的计时到达所述第一预设时长阈值时仍未接收到任何回波脉冲信号,则启动所述第二计时器;
当所述第二计时器的计时到达所述第二预设时长阈值时,发射下一个激光脉冲信号。
基于上述设计,可以确保发射多个激光脉冲信号的序列连续性。
在一个可能的设计中,所述第二预设时长阈值为静态固定值或动态调整值。
基于上述设计,可进一步提高发送激光脉冲信号的随机性,破坏雷达自身发射时间和接收到其他设备回波信号的时间的相关性,提升抗干扰能力。
在一个可能的设计中,在将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号之后,所述方法还包括:
根据所述正确回波脉冲信号和与所述正确回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号,计算得到激光测距结果。
基于上述设计,可以得到并输出精确的激光测距结果。
在一个可能的设计中,从计算得到的多个发收时长中剔除与其它发收时长差异超出预设范围的发收时长,得到至少一个发收时长,包括:
统计得到所述多个发收时长的均值和方差;
从所述多个发收时长中剔除不大于tm-k·tv或不小于tm+k·tv的发收时长,得到至少一个发收时长,其中,tm表示所述多个发收时长的均值,tv表示所述多个发收时长的方差,k表示预设系数。
基于上述设计,可以确保能够有效剔除差异较大的发收时长,确保过滤干扰信号的准确性。
第二方面,本发明提供了一种激光测距抗干扰装置,包括有脉冲信号发射模块、脉冲信号接收模块、发收时长计算模块、发收时长剔除模块和正确信号确定模块;
所述脉冲信号发射模块,用于发射多个激光脉冲信号;
所述脉冲信号接收模块,用于接收多个回波脉冲信号;
所述发收时长计算模块,分别通信连接所述脉冲信号发射模块和所述脉冲信号接收模块,用于根据所述多个激光脉冲信号的发射起始时刻和所述多个回波脉冲信号的接收起始时刻,计算得到与在所述多个回波脉冲信号中各个回波脉冲信号对应的发收时长,其中,所述发收时长是指从与回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号的发射起始时刻至该回波脉冲信号的接收起始时刻的时长;
所述发收时长剔除模块,通信连接所述发收时长计算模块,用于从计算得到的多个发收时长中剔除与其它发收时长差异超出预设范围的发收时长,得到至少一个发收时长;
所述正确信号确定模块,通信连接所述发收时长剔除模块,用于将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号。
在一种可能的设计中,所述脉冲信号发射模块包括有第一计时子模块、第二计时子模块和信号发射子模块;
所述第一计时子模块,通信连接所述信号发射子模块,用于在发射一个激光脉冲信号的发射起始时刻,启动第一计时器;
所述第二计时子模块,分别通信连接所述第一计时子模块和所述脉冲信号接收模块,用于若在所述第一计时器的计时到达第一预设时长阈值前接收到首个回波脉冲信号,则在所述首个回波脉冲信号的下降沿到达时,启动第二计时器,或者若在所述第一计时器的计时到达所述第一预设时长阈值时仍未接收到任何回波脉冲信号,则启动所述第二计时器,其中,所述第一预设时长阈值等于所述激光脉冲信号的预设理论发收时长;
所述信号发射子模块,通信连接所述第二计时子模块,用于当所述第二计时器的计时到达第二预设时长阈值时,发射下一个激光脉冲信号,其中,所述第二预设时长阈值大于所述预设理论发收时长。
在一种可能的设计中,还包括有通信连接所述正确信号确定模块的激光测距计算模块;
所述激光测距计算模块,用于根据所述正确回波脉冲信号和与所述正确回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号,计算得到激光测距结果。
第三方面,本发明提供了一种激光测距设备,包括有依次通信连接的存储器、处理器和收发器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述收发器用于收发脉冲信号,所述处理器用于读取所述计算机程序,执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的激光测距抗干扰方法。
第四方面,本发明提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有指令,当所述指令在激光测距设备上运行时,执行如上第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述激光测距抗干扰方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的激光测距抗干扰方法的流程示意图。
图2是本发明提供的激光脉冲信号与回波脉冲信号的时序示意图。
图3是本发明提供的在无干扰信号时激光脉冲信号与回波脉冲信号的时序示意图。
图4是本发明提供的在有干扰信号时激光脉冲信号与回波脉冲信号的时序示意图。
图5是本发明提供的在有正确回波脉冲信号返回时激光脉冲信号与回波脉冲信号的时序示意图。
图6是本发明提供的在无正确回波脉冲信号返回时激光脉冲信号与回波脉冲信号的时序示意图。
图7是本发明提供的激光测距抗干扰装置的结构示意图。
图8是本发明提供的激光测距设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而,可用很多备选的形式来体现本发明,并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解,尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元,但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元,同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解,对于本文中可能出现的术语“和/或”,其仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况;对于本文中可能出现的术语“/和”,其是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况;另外,对于本文中可能出现的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解,在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时,它可以与另一个单元直相连接或耦合,或中间单元可以存在。相対地,在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时,表示不存在中间单元。另外,应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如,“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。
应当理解,本文使用的术语仅用于描述特定实施例,并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的,单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式,除非上下文明确指示相反意思。还应当理解,若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
应当理解,还应当注意到在一些备选可能设计中,所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
应当理解,在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统,以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中,可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术,以避免使得示例实施例不清楚。
如图1所示,本实施例第一方面提供的所述激光测距抗干扰方法,可以但不限于适用于由具有激光信号发射单元、激光信号接收单元和激光信号处理单元的激光测距设备执行。所述激光测距抗干扰方法,可以但不限于包括有如下步骤S101~S105。
S101.发射多个激光脉冲信号。
在所述步骤S101中,所述多个激光脉冲信号是离散间隔发射的,其中,所述激光脉冲信号的生成及发射方式为现有常规方式,但需至少记录所述激光脉冲信号的发射起始时刻(即与激光脉冲信号上升沿所对应的时刻)。
S102.接收多个回波脉冲信号。
在所述步骤S102中,所述多个回波脉冲信号是离散接收的,其中,所述回波脉冲信号的接收方式也为现有常规方法,但也需至少记录所述回波脉冲信号的接收起始时刻(即与回波脉冲信号上升沿所对应的时刻)、接收结束时刻(即与回波脉冲信号下降沿所对应的时刻)和接收时长(即从接收起始时刻至接收结束时刻的时长)。
S103.根据所述多个激光脉冲信号的发射起始时刻和所述多个回波脉冲信号的接收起始时刻,计算得到与在所述多个回波脉冲信号中各个回波脉冲信号对应的发收时长,其中,所述发收时长是指从与回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号的发射起始时刻至该回波脉冲信号的接收起始时刻的时长。
在所述步骤S103中,所述发收时长的计算方式为常规的加减法,如图2所示,针对第I1个回波脉冲信号(其设定为干扰信号),对应的在前最近激光脉冲信号为第n个激光脉冲信号,所述发收时长表示为ti1;针对第n个回波脉冲信号,对应的在前最近激光脉冲信号为第n个激光脉冲信号,所述发收时长表示为tdn;针对第I2个回波脉冲信号(其设定为干扰信号),对应的在前最近激光脉冲信号为第n+1个激光脉冲信号,所述发收时长表示为ti2;针对第n+1个回波脉冲信号,对应的在前最近激光脉冲信号为第n+1个激光脉冲信号,所述发收时长表示为td(n+1)
S104.从计算得到的多个发收时长中剔除与其它发收时长差异超出预设范围的发收时长,得到至少一个发收时长。
在所述步骤S104中,如图3所示,在无干扰信号时,与所述多个回波脉冲信号一一对应的多个发收时长(即tdn、td(n+1)、td(n+a)、td(n+(a+1))、td(n+(a+2))和td(n+(a+m))等,n,a,m分别为正整数)仅分别与至被测物体的距离有关,具体结合雷达转速和激光重频判断,在合理周期Th内可以认为所有的激光都打在同一个地方,使得发射的激光脉冲信号与接收的回波脉冲信号是一一对应的,忽略由于位移造成的误差,可认为此时在发收时长tdn、td(n+1)、td(n+a)、td(n+(a+1))、td(n+(a+2))和td(n+(a+m))等中任意两个的偏差幅度都较小,处于一个给定的偏差范围内。
在所述步骤S104中,如图4所示,在有干扰信号时,针对发送的激光脉冲信号,可能会接收到除对应的正确回波脉冲信号以外的干扰信号,使得发射的激光脉冲信号与接收的回波脉冲信号是一对多的对应关系,即会得到多个发收时长tdn、td(n+1)、ti1、td(n+a)、td(n+(a+1))、ti2、td(n+(a+2))和td(n+(a+m))等,在这些发收时长中,对应干扰信号的发收时长ti1和ti2与对应正确回波脉冲信号的其它发收时长tdn、td(n+1)、td(n+a)、td(n+(a+1))、td(n+(a+2))和td(n+(a+m))等相比,存在明显差异,因此可以通过预设范围来将与干扰信号对应的发收时长ti1和ti2从所述多个发收时长中剔除出去,保留与正确回波脉冲信号对应的收发时长tdn、td(n+1)、td(n+a)、td(n+(a+1))、td(n+(a+2))和td(n+(a+m))等。
S105.将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号。
在所述步骤S105中,由于已将与干扰信号对应的发收时长ti1和ti2从所述多个发收时长中剔除出去,因此可以有效地滤除干扰信号,获取正确的回波脉冲信号,达到抗干扰的目的。
由此基于前述步骤S101~S105所描述的激光测距抗干扰方法,可以在计算得到与多个回波脉冲信号一一对应的多个发收时长后,利用对应干扰信号的发收时长与对应正确回波脉冲信号的其它发收时长相比存在明显差异的特点,通过预设范围来将与干扰信号对应的发收时长从所述多个发收时长中剔除出去,保留与正确回波脉冲信号对应的收发时长,进而可以通过发收时长的剔除结果有效地滤除干扰信号,获取正确的回波脉冲信号,达到抗干扰的目的,从而可以在保障抗干扰精确度的基础上,大幅度降低计算量和相关运算复杂程度,利于减少激光测距设备的硬件成本,便于实际应用和推广。
本实施例在前述第一方面的技术方案基础上,还具体提出了一种抖动发射激光脉冲信号的可能设计一,即发射多个激光脉冲信号,包括但不限于有如下步骤S1011~S1013。
S1011.在发射一个激光脉冲信号的发射起始时刻,启动第一计时器。
S1012.若在所述第一计时器的计时到达第一预设时长阈值前接收到首个回波脉冲信号,则在所述首个回波脉冲信号的下降沿到达时,启动第二计时器,其中,所述第一预设时长阈值等于所述激光脉冲信号的预设理论发收时长。
S1013.当所述第二计时器的计时到达第二预设时长阈值时,发射下一个激光脉冲信号,其中,所述第二预设时长阈值大于所述预设理论发收时长。
在前述步骤S1011~S1013中,所述预设理论发收时长为预设的且在发射激光脉冲信号与接收对应回波脉冲信号之间的最大时间间隔,可以基于最大测距值除以二分之一光速来预先确定,例如最大测距值为30000M,所述预设理论发收时长可确定为0.2ms。同时由于所述第二预设时长阈值(即图5中的Δt)大于所述预设理论发收时长,因此可确保在发射下一个激光脉冲信号前,如果存在反射回来的回波脉冲信号,必然能够收到该回波脉冲信号,避免该回波脉冲信号成为所述下一个激光脉冲信号的干扰信号。如图5所示,由于任意相邻两个激光脉冲信号的发射时间差(例如图5中的tn与tn+1,其中,图5的twn和tw(n+1)分别表示对应回波脉冲信号的脉冲宽度)是不会绝对相同的,因此以此类推地通过首个回波脉冲信号的下降沿来触发延迟发射下一个激光脉冲信号,可使得所有激光脉冲信号的发射时间都是抖动的,而且每个周期内的激光脉冲信号的数量也是不一致的,进而这样的发射方式既破坏了雷达自身发射时间和接收到其他设备回波信号的时间的相关性,同时也减少了雷达自身偶发干扰。
由此基于上述步骤S1011~S1013所描述的可能设计一,可通过首个回波脉冲信号的下降沿来触发延迟发射下一个激光脉冲信号,使得所有激光脉冲信号的发射时间都是抖动的,而且每个周期内的激光脉冲信号的数量也是不一致的,进而这样的发射方式既破坏了雷达自身发射时间和接收到其他设备回波信号的时间的相关性,同时也减少了雷达自身偶发干扰。此外,所述第二预设时长阈值可以是一个静态固定值,也可以是一个动态调整值,如此可进一步提高发送激光脉冲信号的随机性,破坏雷达自身发射时间和接收到其他设备回波信号的时间的相关性,提升抗干扰能力。
本实施例在前述可能设计一的技术方案基础上,还具体提出了一种在无回波脉冲信号返回时进行抖动发射激光脉冲信号的可能设计二,即在发射一个激光脉冲信号的发射起始时刻,启动第一计时器之后,所述方法还包括但不限于有如下步骤S1014~S1015。
S1014.若在所述第一计时器的计时到达所述第一预设时长阈值时仍未接收到任何回波脉冲信号,则启动所述第二计时器。
S1015.当所述第二计时器的计时到达所述第二预设时长阈值时,发射下一个激光脉冲信号。
在前述步骤S1014~S1015中,如图6所示,所述第二预设时长阈值即为图6中的T,如果在有限时间范围内未接收到任何回波脉冲信号,依然可以继续触发延迟发射下一个激光脉冲信号,确保发射多个激光脉冲信号的序列连续性。
由此基于上述步骤S1014~S1015所描述的可能设计二,可以确保发射多个激光脉冲信号的序列连续性。
本实施例在前述第一方面的技术方案基础上,还具体提出了一种获取测距结果的可能设计三,即在将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号之后,所述方法还包括但不限于有如下步骤S106。
S106.根据所述正确回波脉冲信号和与所述正确回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号,计算得到激光测距结果。
在所述步骤S106中,激光测距的具体计算方式为现有常规方式,例如将所述至少一个发收时长的均值与二分之一光速的积作为测得的距离值。
由此基于上述步骤S106所描述的可能设计三,可以得到并输出精确的激光测距结果。
本实施例在前述第一方面的技术方案基础上,还具体提出了一种剔除差异较大发收时长的可能设计四,即从计算得到的多个发收时长中剔除与其它发收时长差异超出预设范围的发收时长,得到至少一个发收时长,包括但不限于有如下步骤S1041~S1042:
S1041.统计得到所述多个发收时长的均值和方差。
S1042.从所述多个发收时长中剔除不大于tm-k·tv或不小于tm+k·tv的发收时长,得到至少一个发收时长,其中,tm表示所述多个发收时长的均值,tv表示所述多个发收时长的方差,k表示预设系数。
在前述步骤S1041~S1042中,由于所述多个发收时长的分布状态会服从泊松分布,因此可将所述预设范围设置为区间:从tm-k·tv到tm+k·tv,其中,k可预设为大于1、等于1或小于1的正数,实现剔除差异较大发收时长的目的。
由此基于上述步骤S1041~S1042所描述的可能设计四,可以确保能够有效剔除差异较大的发收时长,确保过滤干扰信号的准确性。
如图7所示,本实施例第二方面提供了一种实现第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述激光测距抗干扰方法的虚拟装置,包括有脉冲信号发射模块、脉冲信号接收模块、发收时长计算模块、发收时长剔除模块和正确信号确定模块;
所述脉冲信号发射模块,用于发射多个激光脉冲信号;
所述脉冲信号接收模块,用于接收多个回波脉冲信号;
所述发收时长计算模块,分别通信连接所述脉冲信号发射模块和所述脉冲信号接收模块,用于根据所述多个激光脉冲信号的发射起始时刻和所述多个回波脉冲信号的接收起始时刻,计算得到与在所述多个回波脉冲信号中各个回波脉冲信号对应的发收时长,其中,所述发收时长是指从与回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号的发射起始时刻至该回波脉冲信号的接收起始时刻的时长;
所述发收时长剔除模块,通信连接所述发收时长计算模块,用于从计算得到的多个发收时长中剔除与其它发收时长差异超出预设范围的发收时长,得到至少一个发收时长;
所述正确信号确定模块,通信连接所述发收时长剔除模块,用于将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号。
在一种可能的设计中,所述脉冲信号发射模块包括有第一计时子模块、第二计时子模块和信号发射子模块;
所述第一计时子模块,通信连接所述信号发射子模块,用于在发射一个激光脉冲信号的发射起始时刻,启动第一计时器;
所述第二计时子模块,分别通信连接所述第一计时子模块和所述脉冲信号接收模块,用于若在所述第一计时器的计时到达第一预设时长阈值前接收到首个回波脉冲信号,则在所述首个回波脉冲信号的下降沿到达时,启动第二计时器,或者若在所述第一计时器的计时到达所述第一预设时长阈值时仍未接收到任何回波脉冲信号,则启动所述第二计时器,其中,所述第一预设时长阈值等于所述激光脉冲信号的预设理论发收时长;
所述信号发射子模块,通信连接所述第二计时子模块,用于当所述第二计时器的计时到达第二预设时长阈值时,发射下一个激光脉冲信号,其中,所述第二预设时长阈值大于所述预设理论发收时长。
在一种可能的设计中,还包括有通信连接所述正确信号确定模块的激光测距计算模块;
所述激光测距计算模块,用于根据所述正确回波脉冲信号和与所述正确回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号,计算得到激光测距结果。
本实施例第二方面提供的前述装置的工作过程、工作细节和技术效果,可以参见第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的激光测距抗干扰方法,于此不再赘述。
如图8所示,本实施例第三方面提供了一种执行第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述激光测距抗干扰方法的激光测距设备,包括有依次通信连接的存储器、处理器和收发器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述收发器用于收发脉冲信号,所述处理器用于读取所述计算机程序,执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的激光测距抗干扰方法。具体举例的,所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(Random-Access Memory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、闪存(FlashMemory)、先进先出存储器(First Input First Output,FIFO)和/或先进后出存储器(First Input Last Output,FILO)等等;所述处理器可以不限于采用型号为STM32F105系列的微处理器。此外,所述激光测距设备还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。
本实施例第三方面提供的前述激光测距设备的工作过程、工作细节和技术效果,可以参见第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的激光测距抗干扰方法,于此不再赘述。
本实施例第四方面提供了一种存储包含第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述激光测距抗干扰方法的指令的可读存储介质,即所述可读存储介质上存储有指令,当所述指令在激光测距设备上运行时,执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的激光测距抗干扰方法。其中,所述可读存储介质是指存储数据的载体,可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory Stick)等。
本实施例第四方面提供的前述可读存储介质的工作过程、工作细节和技术效果,可以参见第一方面或第一方面中任意一种可能设计所述的激光测距抗干扰方法,于此不再赘述。
以上所描述的实施例仅仅是示意性的,若涉及到作为分离部件说明的单元,其可以是或者也可以不是物理上分开的;若涉及到作为单元显示的部件,其可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是,本发明不局限于上述可选的实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制,本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准,并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (6)

1.一种激光测距抗干扰方法,其特征在于,包括:
发射多个激光脉冲信号,包括:先在发射一个激光脉冲信号的发射起始时刻,启动第一计时器;若在所述第一计时器的计时到达第一预设时长阈值前接收到首个回波脉冲信号,则在所述首个回波脉冲信号的下降沿到达时,启动第二计时器,或者若在所述第一计时器的计时到达所述第一预设时长阈值时仍未接收到任何回波脉冲信号,则启动所述第二计时器,其中,所述第一预设时长阈值等于所述激光脉冲信号的预设理论发收时长;当所述第二计时器的计时到达第二预设时长阈值时,发射下一个激光脉冲信号,其中,所述第二预设时长阈值大于所述预设理论发收时长;
接收多个回波脉冲信号;
根据所述多个激光脉冲信号的发射起始时刻和所述多个回波脉冲信号的接收起始时刻,计算得到与在所述多个回波脉冲信号中各个回波脉冲信号对应的发收时长,其中,所述发收时长是指从与回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号的发射起始时刻至该回波脉冲信号的接收起始时刻的时长;
从计算得到的多个发收时长中剔除与其它发收时长差异超出预设范围的发收时长,得到至少一个发收时长,包括:先统计得到所述多个发收时长的均值和方差;然后从所述多个发收时长中剔除不大于tm-k·tv或不小于tm+k·tv的发收时长,得到至少一个发收时长,其中,tm表示所述多个发收时长的均值,tv表示所述多个发收时长的方差,k表示预设系数;
将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号。
2.如权利要求1所述的激光测距抗干扰方法,其特征在于,所述第二预设时长阈值为静态固定值或动态调整值。
3.如权利要求1所述的激光测距抗干扰方法,其特征在于,在将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号之后,所述方法还包括:
根据所述正确回波脉冲信号和与所述正确回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号,计算得到激光测距结果。
4.一种激光测距抗干扰装置,其特征在于,包括有脉冲信号发射模块、脉冲信号接收模块、发收时长计算模块、发收时长剔除模块和正确信号确定模块,其中,所述脉冲信号发射模块用于发射多个激光脉冲信号且包括有第一计时子模块、第二计时子模块和信号发射子模块;
所述第一计时子模块,通信连接所述信号发射子模块,用于在发射一个激光脉冲信号的发射起始时刻,启动第一计时器;
所述第二计时子模块,分别通信连接所述第一计时子模块和所述脉冲信号接收模块,用于若在所述第一计时器的计时到达第一预设时长阈值前接收到首个回波脉冲信号,则在所述首个回波脉冲信号的下降沿到达时,启动第二计时器,或者若在所述第一计时器的计时到达所述第一预设时长阈值时仍未接收到任何回波脉冲信号,则启动所述第二计时器,其中,所述第一预设时长阈值等于所述激光脉冲信号的预设理论发收时长;
所述信号发射子模块,通信连接所述第二计时子模块,用于当所述第二计时器的计时到达第二预设时长阈值时,发射下一个激光脉冲信号,其中,所述第二预设时长阈值大于所述预设理论发收时长;
所述脉冲信号接收模块,用于接收多个回波脉冲信号;
所述发收时长计算模块,分别通信连接所述脉冲信号发射模块和所述脉冲信号接收模块,用于根据所述多个激光脉冲信号的发射起始时刻和所述多个回波脉冲信号的接收起始时刻,计算得到与在所述多个回波脉冲信号中各个回波脉冲信号对应的发收时长,其中,所述发收时长是指从与回波脉冲信号对应的在前最近激光脉冲信号的发射起始时刻至该回波脉冲信号的接收起始时刻的时长;
所述发收时长剔除模块,通信连接所述发收时长计算模块,用于从计算得到的多个发收时长中剔除与其它发收时长差异超出预设范围的发收时长,得到至少一个发收时长,包括:先统计得到所述多个发收时长的均值和方差;然后从所述多个发收时长中剔除不大于tm-k·tv或不小于tm+k·tv的发收时长,得到至少一个发收时长,其中,tm表示所述多个发收时长的均值,tv表示所述多个发收时长的方差,k表示预设系数;
所述正确信号确定模块,通信连接所述发收时长剔除模块,用于将与在所述至少一个发收时长中各个发收时长对应的回波脉冲信号,确定为与在前最近激光脉冲信号对应的正确回波脉冲信号。
5.一种激光测距设备,其特征在于,包括有依次通信连接的存储器、处理器和收发器,其中,所述存储器用于存储计算机程序,所述收发器用于收发脉冲信号,所述处理器用于读取所述计算机程序,执行如权利要求1~3中任意一项所述的激光测距抗干扰方法。
6.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储有指令,当所述指令在激光测距设备上运行时,执行如权利要求1~3中任意一项所述的激光测距抗干扰方法。
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