CN112740066B - 一种多脉冲激光雷达系统抗干扰处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种多脉冲抗干扰信号处理装置，多脉冲抗干扰信号处理装置包括：探测脉冲发送单元(10)以及脉冲接收单元(20)；探测脉冲发送单元(10)，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射多个激光脉冲(S101)；脉冲接收单元(20)，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号(S102)。该装置有效地去除光电转换导致的假回波脉冲和其他雷达反馈回来的干扰回波脉冲，提高了目标回波脉冲的信噪比，有效解决了多部雷达之间的相互干扰问题，提高了雷达利用激光脉冲测距的精确度。

Description

一种多脉冲激光雷达系统抗干扰处理方法及装置
本申请要求于2019年5月31日提交中国专利局，申请号为CN 201910468936.X、申请名称为“双脉冲抗干扰信号处理方法”的中国专利申请的优先权，以及要求于2019年5月31日提交中国专利局，申请号为CN201910468384.2、申请名称为“激光雷达系统和激光雷达回波信号的确定方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请属于雷达测距技术领域，尤其涉及一种多脉冲激光雷达抗干扰信号处理方法及装置。
背景技术
目前，采用TOF(Time of flight，飞行时间测距法)原理的激光雷达接收机是将光信号转换为电信号的光电转换器，为提高雷达的探测距离，通常采用灵敏度较高的探测器，但是探测器在工作中会存在暗计数和背景光噪声，而暗计数和背景光噪声和真实信号没有差别，因而会被识别成真实信号，造成同轴激光雷达的测距干扰。当大量的车辆装备了激光雷达后，他们在同一个区域同时工作，相互之间也会产生干扰。也即，一激光雷达接受到的脉冲信号，不一定是自己发出的激光脉冲，而有可能是其他的激光雷达发出的激光脉冲，例如A雷达发射的激光脉冲在照射到目标探测物后，被B雷达探测到，B雷达就会产生一个回波信号，A雷达和B雷达产生的两种回波形态特性完全一样，难以区分，影响雷达的探测性能和测距效果。
因此，传统的技术方案中存在超声雷达测距时存在假回波信号，导致目标回波信号的信噪比高，和不同激光雷达在同一个区域同时工作时，激光雷达接收到的信号中还可能包含其余激光雷达所发出的激光脉冲信号，导致激光雷达不能正确分辨哪一个信号是激光脉冲遇到目标对象返回的回波信号，造成激光雷达测距结果异常，多部雷达之间相互干扰的问题。
申请内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种多脉冲抗干扰信号处理方法及装置，旨在解决传统的技术方案中存在的超声雷达测距时存在假回波信号，导致目标回波信号的信噪比高，多部雷达之间相互干扰的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种多脉冲抗干扰信号处理方法，所述多脉冲抗干扰信号处理方法包括：
在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，所述多个探测脉冲的时间间隔为预设时间。
对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获。
对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲。
根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲。
本申请实施例的第二方面提供了提供一种多脉冲抗干扰信号处理装置，所述多脉冲抗干扰信号处理装置包括：
探测脉冲发送模块，用于在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，所述多个探测脉冲的时间间隔为预设时间。
回波脉冲捕获模块，用于对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获。
延时回波脉冲获取模块，用于对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲。
目标回波脉冲获取模块，用于根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲。
本申请实施例的第三方面提供了一种多脉冲抗干扰信号处理装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述多脉冲抗干扰信号处理方法的步骤。
本申请实施例通过在预设的时间间隔内向探测目标发送多个探测脉冲，对多个探测脉冲在探测目标处反射回来的多个回波脉冲进行捕获并进行模数转换，对该多个回波脉冲进行预设时间的延时获取多个延时回波脉冲，根据多个回波脉冲和多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲，由于有效地去除光电转换导致的假回波脉冲和其他雷达反馈回来的干扰回波脉冲，故提高了目标回波脉冲的信噪比，有效解决了多部雷达之间的相互干扰问题，提高雷达利用激光脉冲测距的精确度。
基于背景技术中的问题，本申请实施例的第四方面提供了一种激光雷达系统，包括：激光发射单元以及激光接收单元；
激光发射单元，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；
激光接收单元，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。
在其中一个实施例中，激光发射单元包括第一激光发射器和激光延迟光路；
第一激光发射器，用于发射第一发射激光脉冲；
激光延迟光路用于接收第一发射激光脉冲，并将第一发射激光脉冲中的部分激光产生延迟，输出至少两个具有发射间隔的激光脉冲。
在其中一个实施例中，激光延迟光路包括激光分光单元、激光延迟单元以及激光合路单元；
激光分光单元用于将第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，并将第一激光脉冲发送给激光延迟单元，将第二激光脉冲发送给激光合路单元；
激光延迟单元用于对接收到的第一激光脉冲产生延迟，获得第三激光脉冲，第三激光脉冲与第二激光脉冲之间具有发射间隔；
激光合路单元将接收到的第二激光脉冲和第三激光脉冲发射至目标对象。
在其中一个实施例中，激光分光单元为第一偏振分光片，激光合路单元为第二偏振分光片；
第一偏振分光片，用于将第一发射激光脉冲分成S偏振态的第一激光脉冲和P偏振态的第二激光脉冲，并将S偏振态的第一激光脉冲传输至激光延迟单元以及将P偏振态的第二激光脉冲透射至第二偏振分光片；
第二偏振分光片，用于接收P偏振态的第二激光脉冲，并将P偏振态的第二激光脉冲透射输出，以及接收S偏振态的第三激光脉冲，并将第三激光脉冲反射输出。
在其中一个实施例中，激光延迟单元包括第一全反射棱镜和第二全反射棱镜；
第一全反射棱镜，用于将第一激光脉冲反射至第二全反射棱镜；
第二全反射棱镜，用于将接收到的激光脉冲反射至第二偏振分光片。
在其中一个实施例中，激光延迟单元中元件和激光分光单元中的元件组成的光路的距离可调，距离的长短与发射间隔的长短相关。
在其中一个实施例中，第一激光发射器用于在一个周期内，按照预设发射间隔向激光延迟光路发射至少两个激光脉冲。
在其中一个实施例中，激光发射单元包括：第二激光发射器、第三激光发射器以及激光合路光路；
第二激光发射器和第三激光发射器在一个周期内分时发射第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲；
激光合路光路用于将第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲合路，并将合路后的激光脉冲发射至目标对象。
在其中一个实施例中，第二激光发射器和第三激光发射器发射激光脉冲时的发射间隔可调。
在其中一个实施例中，第二发射激光脉冲为S偏振态，第三发射激光脉冲为P偏振态，激光合路光路包括第三偏振分光片和第三全反射棱镜；
第三全反射棱镜，用于将第二发射激光脉冲反射至第三偏振分光片；
第三偏振分光片，用于将第三全反射棱镜发送的激光脉冲反射输出，并将第三发射激光脉冲透射输出。
一种激光雷达回波信号的确定方法，应用于上述激光雷达系统，激光雷达系统包括激光发射单元以及激光接收单元；
激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；
激光接收单元在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。
由于激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔发送了至少两个激光脉冲，那么上述至少两个激光脉冲在遇到同一个目标对象后，返回的至少两个回波信号之间的接收间隔与发射间隔匹配，而接收电路接收到的干扰信号的间隔与发射间隔不存在匹配关系，因此激光接收单元可以根据上述发射间隔和接收间隔来确定出回波信号，使得激光雷达系统可以避免测距结果异常，提升激光雷达系统的抗干扰能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理方法的一种流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理方法的另一种流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理方法的另一种流程示意图；
图4为对应图3提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的两个探测脉冲的波形图；
图5为对应图3提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的两个回波脉冲的波形图；
图6为对应图3提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的两个延时回波脉冲的波形图；
图7为对应图3提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的叠加脉冲的波形图；
图8为对应图3提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的参考脉冲的波形图；
图9为对应图3提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置的目标回波脉冲的波形图；
图10为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理方法的另一种流程示意图；
图11为对应图10提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的三个探测脉冲的波形图；
图12为对应图10提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的三个回波脉冲的波形图；
图13为对应图10提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的三叠加脉冲的波形图；
图14为对应图10提供的一种多脉冲抗干扰信号方法的平均参考脉冲的波形图；
图15为对应图10提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置的目标回波脉冲的波形图；
图16为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理方法的另一种流程示意图；
图17为本申请实施例提供的一种产生多个探测脉冲产生的流程示意图；
图18为本申请实施例提供的另一种产生多个探测脉冲的流程示意图；
图19为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置的一种结构示意图；
图20为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置的另一种结构示意图；
图21为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置的另一种结构示意图；
图22为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置的目标回波脉冲获取模块的一种结构示意图；
图23为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置的目标回波脉冲获取模块的另一种结构示意图；
图24为本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置的另一种结构示意图。
图25为一个实施例中激光雷达系统的应用环境图；
图26为一个实施例中激光雷达系统的结构示意图；
图27为一个实施例中激光雷达系统的脉冲信号示意图；
图28为另一个实施例中激光雷达系统的结构示意图；
图29为一个实施例中激光发射单元的结构示意图；
图30为另一个实施例中激光雷达系统的脉冲信号示意图；
图31为另一个实施例中激光雷达系统的结构示意图；
图32为一个实施例中激光发射单元的结构示意图；
图33为一个实施例中激光雷达回波信号的确定方法的流程示意图。
附图说明：
10、激光发射单元； 20、激光接收单元； 11、第一激光发射器；
12、激光延迟光路； 121、激光分光单元； 122、激光延迟单元；
123、激光合路单元； 1211、第一偏振分光片； 1231、第二偏振分光片；
1221、第一全反射棱镜； 1222、第二全反射棱镜 13、第二激光发射器；
14、第三激光发射器； 15、激光合路光路； 151、第三偏振分光片；
152、第三全反射棱镜。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
请参阅图1，本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理方法的一种流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
本申请实施例的第一方面提供了一种多脉冲抗干扰信号处理方法，包括：
在步骤S01中，在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，多个探测脉冲的时间间隔为预设时间。
具体实施中，雷达发射机是多个探测脉冲的发射装置，控制发射机的半导体激光器在一个探测周期内发出至少一个激光脉冲，发射机发射的多个探测脉冲之间的时间间隔可以自由设置，例如预设时间间隔为T，从而构成脉冲光源在时域上的编码体系。
在步骤S02中，对多个探测脉冲在探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获。步骤S02具体为，对多个探测脉冲在探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获和模数转换。
在步骤S03中，对多个回波脉冲进行预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲。
在步骤S04中，根据多个回波脉冲和多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲。
请参阅图2，在其中一个实施例中，在步骤S04之后还包括：
在步骤S05中，根据目标回波脉冲和多个探测脉冲的时间差计算探测目标的距离。
通过步骤S01至步骤S04获取高信噪比的目标回波脉冲，进而通过步骤S05根据高信噪比的目标回波脉冲确定探测目标的距离，提高了雷达利用激光脉冲测量目标探测物距离的精确度，去除了利用多个雷达测距时雷达之间的相互干扰，提高雷达的性能和其利用激光脉冲测距的精确度。
请参阅图3，在其中一个实施例中，多个探测脉冲为两个探测脉冲，多个回波脉冲为两个回波脉冲，步骤S03：对多个回波脉冲进行预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲具体为：
对两个回波脉冲按照预设时间延时以获取两个延时回波脉冲。
在步骤S04中，根据多个回波脉冲和多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲包括：
在步骤S041-1中，将两个回波脉冲和两个延时回波脉冲相加以生成叠加脉冲。
在步骤S041-2中，将两个回波脉冲和两个延时回波脉冲的差的绝对值作为参考脉冲。
在步骤S041-3中，将叠加脉冲减去参考脉冲的差作为目标回波脉冲。
具体实施中，请参阅图4至图9，在雷达发射机部分，设置预设时间为T，按照预设的时间间隔T向探测目标发送两个探测脉冲，如图4所示。在经过一定的空间传播后，雷达接收机部分捕获两个探测脉冲在探测目标处反射而产生的两个回波脉冲。假设雷达捕获到的两个回波脉冲包括真实的目标回波脉冲、SiPM产生的假回波脉冲以及探测目标反射回来的其他雷达时间间隔为T’回波脉冲，再叠加高斯噪声，回波脉冲如图5所示。由于已知雷达发射机发送的两个探测脉冲的时间间隔为T，令两个回波脉冲为A，按照时间间隔T进行延迟得到的两个延时回波脉冲为B，如图6所示，图6中实线为两个回波脉冲A，图6中虚线为两个延时回波脉冲B。将两个回波脉冲A与两个延时回波脉冲B相加(A+B)得到叠加脉冲，如图7所示。将两个回波脉冲A和两个延时回波脉冲B的差的绝对值|A-B|
作为参考脉冲，如图8所示。将叠加脉冲(A+B)减去参考脉冲|A-B|的差(A+B)-|A-B|
作为目标回波脉冲，如图9所示。可见，图9中只有叠加的两个回波脉冲A，叠加的两个回波脉冲A即为目标回波脉冲，且目标回波脉冲的幅值为两个回波脉冲A的幅值之和，SiPM产生的假回波脉冲以及探测目标反射回来的其他雷达时间间隔为T’的回波脉冲被完全消除。
本申请实施例通过对预设时间间隔发送的两个探测脉冲经探测目标对应反射回来的两个回波脉冲进行捕获和模数转换，以及按照预设时间延时对两个回波脉冲进行模数转换以获得两个延时回波脉冲，对两个回波脉冲和两个延时回波脉冲进行求和以获取叠加回波脉冲，将两个回波脉冲减去两个延时回波脉冲并求绝对值以获取参考脉冲，再根据叠加脉冲和参考脉冲的差值获取目标回波脉冲，由于有效去除了SiPM产生的假回波脉冲和多部雷达之间反馈的相互干扰回波脉冲，故提高了目标回波脉冲的信噪比，解决多部雷达测距时相互之间干扰的问题。
请参阅图10，在其中一个实施例中，多个探测脉冲为三个探测脉冲，多个回波脉冲为三个回波脉冲，步骤S03：对多个回波脉冲进行预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲具体为：
对三个回波脉冲按照第一预设时间延时以获取第一三个延时回波脉冲，以及对三个回波脉冲按照第二预设时间延时以获取第二三个延时回波脉冲。
在步骤S04中，根据多个回波脉冲和多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲包括：
在步骤S042-1中，将三个回波脉冲和第一三个延时回波脉冲以及第二三个延时回波脉冲相加以生成三叠加脉冲。
在步骤S042-2中，将三个回波脉冲和第一三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第一参考脉冲。
在步骤S042-3中，将三个回波脉冲和第二三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第二参考脉冲。
在步骤S042-4中，将第一三个延时回波脉冲和第二三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第三参考脉冲。
在步骤S042-5中，将第一参考脉冲和第二参考脉冲以及第三参考脉冲的和的平均值作为平均参考脉冲。
在步骤S042-6中，将三叠加脉冲减去平均参考脉冲的差作为目标回波脉冲。
具体实施中，请参阅图11至图15，在雷达发射机部分，设置预设时间为T，按照预设的时间间隔T向探测目标发射激光脉冲，如图11所示，为雷达发射的三个探测脉冲的波形。在经过一定的空间传播后，雷达接收机部分捕获三个探测脉冲在探测目标处反射而产生的三个回波脉冲，假设雷达捕获到的三个回波脉冲包括真实的目标回波脉冲、SiPM产生的假回波脉冲以及探测目标反射回来的其他雷达时间间隔为T’的回波脉冲，再叠加高斯噪声，三个回波脉冲如图12所示。由于已知雷达发射机发送的三个探测脉冲的时间间隔为T和2T，令三个回波脉冲为A，按照第一预设时间2T延时得到第一三个延时回波脉冲为B，按照第二预设时间3T延时得到第二三个延时回波脉冲为C，将三个回波脉冲A与第一三个延时回波脉冲为B以及第二三个延时回波脉冲为C相加(A+B+C)得到三叠加脉冲D，如图13所示。将三个回波脉冲A和第一三个延时回波脉冲B的差的绝对值|A-B|作为第一参考脉冲；将三个回波脉冲A和第二三个延时回波脉冲C的差的绝对值|A-C|作为第二参考脉冲；将第一三个延时回波脉冲B和第二三个延时回波脉冲C的差的绝对值|B-C|作为第三参考脉冲；将第一参考脉冲|A-B|和第二参考脉冲|A-C|以及第三参考脉冲|B-C|的和的平均值[(|A-B|+|A-C|+|B-C|)]/3作为平均参考脉冲E，如图14所示。将三叠加脉冲D减去平均参考脉冲E的差D-E作为目标回波脉冲，也即由(A+B+C)-[(|A-B|+|A-C|+|B-C|)]/3得到目标回波脉冲，如图15所示。可见，图15中只有叠加放大的真实回波信号，SiPM产生的假回波脉冲以及探测目标反射回来的其他雷达时间间隔为T’的回波脉冲被完全消除。由于有效去除了SiPM产生的假回波脉冲和多部雷达之间反馈的相互干扰回波脉冲，故提高了目标回波脉冲的信噪比，解决多部雷达测距时相互之间干扰的问题。
请参阅图16，在其中一个实施例中，在步骤S01：在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，多个探测脉冲的时间间隔为预设时间之前还包括：
在步骤S00中，在一个探测周期内生成多个探测脉冲。
步骤S00：在一个探测周期内生成多个探测脉冲包括：
在步骤S01-A中，一个激光源发射的激光脉冲经准直和偏振分光处理后获取脉冲分光；脉冲分光经不同的光路后再合束获取第一组多个探测脉冲。或者
在步骤S01-B中，两个激光源分别发射的激光脉冲经不同的光路后再合束获取第二组多个探测脉冲。
请参阅图17，在其中一个实施例中，在步骤S01-A中，一个激光源发射的激光脉冲经准直和偏振分光处理后获取脉冲分光；脉冲分光经不同的光路后再合束获取第一组多个探测脉冲包括：
在步骤S01-A1中，一个激光源发射第一原始激光脉冲，第一原始激光脉冲经准直处理后获取准直激光脉冲。
在步骤S01-A2中，准直激光脉冲经第一次偏振分光处理后获取第一透射偏振激光脉冲和第一反射偏振激光脉冲。
在步骤S01-A3中，第一透射偏振激光脉冲经第二次偏振分光处理后获取第一探测脉冲。
在步骤S01-A4中，第一反射偏振激光脉冲经第一次全反射处理后获取第一全反射激光脉冲。
在步骤S01-A5中，第一全放射激光脉冲经第二全反射处理后获取第二全反射激光脉冲。
在步骤S01-A6中，第二全反射激光脉冲经第二次偏振分光处理后获取第二探测脉冲。
在步骤S01-A7中，第一探测脉冲和第二探测脉冲经合束后统一输出。
具体实施中，第一探测脉冲和第二探测脉冲合成一个光束后输出，由于产生第二探测脉冲的第一反射偏振激光脉冲传播的距离大于产生第一探测脉冲的第一透射偏振激光脉冲传播的距离，因此第二探测脉冲和第一探测脉冲之间存在时间延迟，且延迟的时间可以预先设置，实现时间延迟达到纳秒(ns)量级甚至皮秒(ps)量级的设计。
可选的，还可以让光源发出两个甚至多个第一原始激光脉冲，通过设置发出的原始激光脉冲的时间间隔，以及调整发生第一次偏振分光与第一次全反射的距离、第二次偏振分光与第二全反射的距离，使得以上两种路径的脉冲交错出现，产生两个或者多个有一定时间间隔的探测脉冲。
请参阅图18，在其中一个实施例中，在步骤S01-B中，两个激光源分别发射的激光脉冲经不同的光路后再合束获取第二组多个探测脉冲包括：
在步骤S01-B1中，第一激光源发射第二原始激光脉冲，第二原始激光脉冲经第一次准直处理后获取第一准直激光脉冲。
在步骤S01-B2中，第一准直激光脉冲经第一次全反射处理后获取第一全反射激光脉冲。
在步骤S01-B3中，第一全反射激光脉冲经第一偏振分光处理后获取第三探测脉冲。
在步骤S01-B4中，第二激光源发射第三原始激光脉冲，第三原始激光脉冲经第一次偏振分光处理后获取第四探测脉冲。
在步骤S01-B5中，第三探测脉冲和第四探测脉冲经合束后统一输出。
具体实施中，第二原始激光脉冲可由第一光源发射，发射第三原始激光脉冲可由第二光源发射，两个光源分别控制，发出激光脉冲，不仅可以实现时间延迟达到纳秒量级甚至皮秒量级的设计，且具有更好的可控制特性。且第二光源发出的第三原始激光脉冲的起始时间与第一光源发出的第二原始激光脉冲的起始时间的时间延迟可以自由设置，因此第三探测脉冲和第四探测脉冲之间存在一定的时间抖动，在合成后输出光束中的脉冲时间序列中，延迟时间和抖动时间都可以自由控制，因此其合成后的多脉冲之间可以做时间抖动。每一台激光雷达都有本征的时间抖动特征，这种特征是一台雷达的特殊标识，可以和其他激光雷达的脉冲特征区分开，从而可以抵抗不同激光雷达之间的干扰。
请参阅图19，为了实现上述多脉冲抗干扰信号处理方法，本申请实施例提供了一种多脉冲抗干扰信号处理装置20，多脉冲抗干扰信号处理装置20包括探测脉冲发送模块102、回波脉冲捕获模块103、延时回波脉冲获取模块104以及目标回波脉冲获取模块105。
探测脉冲发送模块102，用于在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，多个探测脉冲的时间间隔为预设时间。
回波脉冲捕获模块103，用于对多个探测脉冲在探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获。具体实施中，回波脉冲捕获模块103对多个探测脉冲在探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获和模数转换。
延时回波脉冲获取模块104，用于对多个回波脉冲进行预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲。
目标回波脉冲获取模块105，用于根据多个回波脉冲和多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲。
请参阅图20，在其中一个实施例中，多脉冲抗干扰信号处理装置20还包括探测目标距离计算模块106。
探测目标距离计算模块106，用于根据目标回波脉冲和多个探测脉冲的时间差计算探测目标的距离。
根据雷达激光测距原理，利用接收到目标回波脉冲和发送多个探测脉冲的时间差计算探测目标的距离，通过获取高信噪比的目标回波脉冲，从而提高了雷达利用激光脉冲测量目标探测物的距离的精确度，有效解决了利用多个雷达测距时雷达之间的相互干扰问题。
请参阅图21，在其中一个实施例中，多脉冲抗干扰信号处理装置20还包括探测脉冲生成模块101。
探测脉冲生成模块101，用于在一个探测周期内生成多个探测脉冲。
具体实施中，探测脉冲生成模块101设置于雷达发射机部分，在雷达发射机部分，预先设定多个探测脉冲的时间间隔为T，按照预设时间间隔T向探测目标发送多个探测脉冲，可选的，不同的发射机预设不同的时间间隔。
请参阅图22，在其中一个实施例中，多个探测脉冲为两个探测脉冲，多个回波脉冲为两个回波脉冲，目标回波脉冲获取模块105包括叠加脉冲生成单元1051A、参考脉冲生成单元1052A以及目标回波脉冲获取单元1053A。
叠加脉冲生成单元1051A，用于将两个回波脉冲和两个延时回波脉冲相加以生成叠加脉冲。
参考脉冲生成单元1052A，用于将两个回波脉冲和两个延时回波脉冲的差的绝对值作为参考脉冲。
目标回波脉冲获取单元1053A，用于将叠加脉冲减去参考脉冲的差作为目标回波脉冲。
本申请实施例通过叠加脉冲生成单元对两个回波脉冲和两个延时回波脉冲进行求和得到叠加回波脉冲，参考脉冲生成单元对两个回波脉冲和两个延时回波脉冲进行求差和绝对值得到参考脉冲，目标回波脉冲获取单元再根据叠加脉冲和参考脉冲求差获取目标回波脉冲，通过对两个探测脉冲经探测目标反射而产生的两个回波脉冲和对两个回波脉冲延时预设时间进行模数转换获取的两个延时回波脉冲获取目标回波脉冲，由于有效去除产生的假回波脉冲和多部雷达之间反馈回来的干扰回波脉冲，故提高了目标回波脉冲的信噪比，解决了多个雷达测距时相互干扰的问题。
请参阅图23，在其中一个实施例中，多个探测脉冲为三个探测脉冲，多个回波脉冲为三个回波脉冲，延时回波脉冲获取模块104具体用于对三个回波脉冲按照第一预设时间延时以获取第一三个延时回波脉冲，以及对三个回波脉冲按照第二预设时间延时以获取第二三个延时回波脉冲。目标回波脉冲获取模块105包括三叠加脉冲生成单元1051B、第一参考脉冲生成单元1052B、第二参考脉冲生成单元1053B、第三参考脉冲生成单元1054B、平均参考脉冲生成单元1055B以及目标回波脉冲获取单元1056B。
三叠加脉冲生成单元1051B，用于将三个回波脉冲和第一三个延时回波脉冲以及第二三个延时回波脉冲相加以生成三叠加脉冲。
第一参考脉冲生成单元1052B，用于将三个回波脉冲和第一三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第一参考脉冲。
第二参考脉冲生成单元1053B，用于将三个回波脉冲和第二三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第二参考脉冲。
第三参考脉冲生成单元1054B，用于将第一三个延时回波脉冲和第二三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第三参考脉冲。
平均参考脉冲生成单元1055B，用于将第一参考脉冲和第二参考脉冲以及第三参考脉冲的和的平均值作为平均参考脉冲。
目标回波脉冲获取单元1056B，用于将三叠加脉冲减去平均参考脉冲的差作为目标回波脉冲。
本申请实施例通过对三个探测脉冲经探测目标反射而产生的三个回波脉冲和对三个回波脉冲延时两个预设时间和三个预设时间进行模数转换获取的第一三个延时回波脉冲和第二三个延时回波脉冲获取目标回波脉冲，由于有效去除产生的假回波脉冲和多部雷达之间反馈回来的干扰回波脉冲，故提高了目标回波脉冲的信噪比，解决了多个雷达测距时相互干扰的问题。
请参阅图24，图24是本申请实施例提供的一种多脉冲抗干扰信号处理装置20的另一种示意图。如图24所示，该实施例的多脉冲抗干扰信号处理装置20包括：处理器21、存储器22以及存储在存储器22中并可在处理器21上运行的计算机程序23，例如多脉冲抗干扰信号处理方法的程序。处理器21执行计算机程序23时实现上述各个多脉冲抗干扰信号处理方法实施例中的步骤，例如图1至图3、图10以及图16至图18所示的步骤S00至S05和步骤S01-A1至S01-A7、步骤S01-B1至S01-B5、步骤S041-1至S041-3以及步骤S042-1至S042-6。或者，处理器21执行计算机程序23时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图19至图24所示模块101至106和单元1051A至1053A以及单元1051B至1056B的的功能。
示例性的，计算机程序23可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器22中，并由处理器21执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序23在多脉冲抗干扰信号处理装置20中的执行过程。例如，计算机程序23可以被分割成包括探测脉冲发送模块102、回波脉冲捕获模块103、延时回波脉冲获取模块104以及目标回波脉冲获取模块105。
探测脉冲发送模块102，用于在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，多个探测脉冲的时间间隔为预设时间。
回波脉冲捕获模块103，用于对多个探测脉冲在探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获。具体实施中，回波脉冲捕获模块103对多个探测脉冲在探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获和模数转换。
延时回波脉冲获取模块104，用于对多个回波脉冲进行预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲。
目标回波脉冲获取模块105，用于根据多个回波脉冲和多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲。
一种多脉冲抗干扰信号处理装置20可以是雷达或其它探测设备。多脉冲抗干扰信号处理装置20可包括，处理器21、存储器22，但不仅限于。本领域技术人员可以理解，图24仅仅是多脉冲抗干扰信号处理装置20的示例，并不构成对多脉冲抗干扰信号处理装置20的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如关联应用程序挖掘的装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器21可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器22可以是多脉冲抗干扰信号处理装置20的内部存储单元，例如多脉冲抗干扰信号处理装置20的硬盘或内存。存储器22也可以是多脉冲抗干扰信号处理装置20的外部存储设备，例如多脉冲抗干扰信号处理装置20上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器22还可以既包括多脉冲抗干扰信号处理装置20的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器22用于存储计算机程序以及多脉冲抗干扰信号处理装置20所需的其他程序和数据。存储器22还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述所述多脉冲抗干扰信号处理方法的步骤。
本申请提供的激光雷达系统可以应用于无人驾驶场景中，也可以应用于其它需要激光雷达系统的场景中。以无人驾驶场景为例，如图25所示，激光雷达所在设备002可以通过激光雷达001来探测目标对象003与设备之间的距离；上述目标对象可以但不限于是道路障碍物、车辆以及行人等。
图26为一个实施例提供的激光雷达系统的结构示意图，如图26所示激光雷达系统激光发射单元10以及激光接收单元20。其中，激光发射单元10，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；激光接收单元20，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。
其中，激光发射单元10采用通过激光脉冲在目标对象与激光雷达系统之间的飞行时间乘以光速就得到测距距离。激光发射单元在发射激光脉冲时，上述至少两个激光脉冲的发射时长可以相同，也可以不同，在此不做限定。上述预设的发射间隔可以是固定的时间间隔，也可以是随应用场景进行动态调整的时间间隔，在此不作限定；上述周期可以是固定的周期大小，也可以根据用户指令来调整，在此不做限定。
具体地，激光发射单元10在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲时，可以是通过一个激光光源在一个周期内发射至少两次激光脉冲，也可以是通过多个激光光源在不同时刻发射不同的激光脉冲，在此不做限定。激光发射单元10在发射多个激光脉冲时，相邻两个激光脉冲之间的发射间隔可以相同，也可以不同，在此不做限定；例如，如图27所示，激光发射单元10发射3个激光脉冲，分别为脉冲A、脉冲B和脉冲C，其中脉冲A和脉冲B之间的发射间隔为S1，脉冲B和脉冲C之间的发射间隔为S2，那么S1和S2构成了激光发射单元的时间抖动特征。
上述激光接收单元20在一个周期内可以接收到多个外部信号，其中，上述外部信号可以包括激光发射单元10发射的激光遇到目标对象返回的回波信号，也可以包括附近其他的激光雷达发射的干扰激光信号，或者目标对象以及其它对象等返回的干扰回波信号。激光接收单元20可以获取任意两个外部信号的接收间隔，然后根据发射间隔和时间间隔来确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。
上述激光发射单元20在一个周期内按照预设发射间隔发送了至少两个激光脉冲之后，至少两个激光脉冲在遇到同一个目标对象之后会依次返回，形成至少两个回波信号，由于激光雷达系统与目标对象的距离不变，因此，返回的至少两个回波信号之间的接收间隔与发射间隔之间存在对应关系。上述激光发射单元20可以将与发射间隔匹配的接收间隔对应的外部信号确定为回波信号，例如，可以设定发射间隔和接收间隔的差值在预设的误差范围内，则认为发射间隔和接收间隔匹配；另外，上述激光发射单元20可以在接收间隔与发射间隔相等时，将接收间隔对应的两个外部信号确定为回波信号。
上述激光发射单元20可以获取所有外部信号中任意两个外部信号之间的接收间隔，然后从上述各接收间隔中确定出与发射间隔匹配的外部信号，将其确定为回波信号；对于上述激光发射单元20确定回波信号的具体方式在此不做限定。
上述激光雷达系统包括：激光发射单元以及与激光接收单元；激光发射单元，用于在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲；激光接收单元，用于在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。由于激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔发送了至少两个激光脉冲，那么上述至少两个激光脉冲在遇到同一个目标对象后，返回的至少两个回波信号之间的接收间隔与发射间隔匹配，而接收电路接收到的干扰信号的间隔与发射间隔不存在匹配关系，因此激光接收单元可以根据上述发射间隔和接收间隔来确定出回波信号，使得激光雷达系统可以避免测距结果异常，提升激光雷达系统的抗干扰能力。
在一个周期内，激光发射单元10发射的至少两个激光脉冲光之间的发射间隔越小，那么激光雷达系统在测量目标对象的距离时，所能测到的最大距离就越大；然而，对于一个激光光源来说，在间隔很短的时间内发射两个激光脉冲是很难实现的。因此，可以在激光光源发射一个激光脉冲的情况下，通过调整激光光路来实现在一个周期内输出至少两个具有发射间隔的激光脉冲。
图28为另一个实施例中激光雷达系统的结构示意图，本实施例涉及一种激光发射单元，在上述实施例的基础上，如图28所示，激光发射单元包括第一激光发射器11和激光延迟光路12；其中，第一激光发射器11，用于发射第一发射激光脉冲；激光延迟光路12用于接收第一发射激光脉冲，并将第一发射激光脉冲中的部分激光产生延迟，输出至少两个具有发射间隔的激光脉冲。
具体地，上述第一激光发射器11可以是固体激光发射器，也可以是半导体激光发射器，在此不做限定。上述第一激光发射器11发射第一发射激光脉冲时，激光发射周期，以及激光脉冲宽度均不做限定。上述第一激光发射器11可以直接将第一发射激光脉冲发射至激光延迟光路12，也可以通过通过准直镜发射至激光延迟光路12，在此不做限定。
上述激光延迟光路12用于接收上述第一发射激光脉冲，然后将第一发射激光脉冲中的部分激光产生延时，可以先发射未产生延迟的部分激光，在经过与上述延时对应的发射间隔之后，再将产生了延迟的部分激光发射出去，使得激光延迟光路12可以将第一激光发射器发射的一个激光脉冲，转换为两个具有发射间隔的激光脉冲。上述激光延迟光路12可以通过光纤产生延迟，也可以通过激光延迟光路12中的光元件之间的距离产生延迟，对于上述激光延迟光路12的构成方式在此不做限定。
可选的，上述激光延迟光路12包括激光分光单元121、激光延迟单元122以及激光合路单元123；其中，激光分光单元121用于将第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，并将第一激光脉冲发送给激光延迟单元122，将第二激光脉冲发送给激光合路单元123；激光延迟单元122用于对接收到的第一激光脉冲产生延迟，获得第三激光脉冲，第三激光脉冲与第二激光脉冲之间具有发射间隔；激光合路单元123将接收到的第二激光脉冲和第三激光脉冲发射至目标对象。
上述激光分光单元121用于将第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，可以通过分光器将第一发射激光脉冲分成第一激光脉冲和第二激光脉冲，也可以通过偏振片实现，对于上述激光分光单元121的类型在此不做限定。激光分光单元121获得的第一激光脉冲和第二激光脉冲的激光能量可以相同，也可以不同。激光分光单元121将第二激光脉冲发送给激光合路单元123，然后通过激光合路单元123发射至目标对象；同时，激光分光单元121将第一激光脉冲发送给激光延迟单元122。
上述激光延迟单元122用于对接收到的第一激光脉冲产生延迟，例如，可以通过调整第一激光脉冲的传播方向，使得第二激光脉冲到达激光合路单元123并间隔一定时长之后，第一激光脉冲才能到达激光合路单元123。
上述第三激光脉冲到达激光合路单元123时，其传播方向与第一激光脉冲的传播方向可以不同，上述激光合路单元123可以调整第一激光脉冲或者第三激光脉冲的传播方向，然后将不同时刻接收到的第二激光脉冲和第三激光脉冲，通过同一个激光出口发射至目标对象。
上述激光雷达系统，通过激光延迟光路调整部分激光的延迟，可以使激光发射单元发射的另个激光脉冲至今的发射间隔很小，从而使激光雷达系统的测距范围更大，提升激光雷达系统的探测能力。
图29为另一个实施例中激光发射单元的结构示意图，在上述实施例的基础上，如图29所示，激光分光单元121为第一偏振分光片1211，激光合路单元123为第二偏振分光片1231；第一偏振分光片1211，用于将第一发射激光脉冲分成S偏振态的第一激光脉冲和P偏振态的第二激光脉冲，并将S偏振态的第一激光脉冲传输至激光延迟单元122以及将P偏振态的第二激光脉冲透射至第二偏振分光片1231；第二偏振分光片1231，用于接收P偏振态的第二激光脉冲，并将P偏振态的第二激光脉冲透射输出，以及接收S偏振态的第三激光脉冲，并将第三激光脉冲反射输出。
具体地，第一发射激光脉冲到达第一偏振分光片1211之后，第一偏振分光片1211可以反射第一发射激光脉冲中的S偏振光，同时透射第一发射激光脉冲中的P偏振光，从而获得S偏振态的第一激光脉冲和P偏振态的第二激光脉冲。在S偏振态的第一激光脉冲的传播路径上，设置有激光延迟单元122，对第一激光脉冲产生延迟，获得第三激光脉冲；在P偏振态的第二激光脉冲的传播路径上，设置有第二偏振分光片1231，由于第二激光脉冲为P偏振态，因此第二偏振分光片1231可以直接将第二激光脉冲透射输出。
激光延迟单元122将生成的第三激光脉冲发射至第二偏振分光片1231，由于第三激光脉冲是由第一激光脉冲延迟得到的，因此第三激光脉冲也是S偏振态，从而可以经第二偏振分光片1231反射输出。
可选地，上述激光延迟单元122可以包括第一全反射棱镜1221和第二全反射棱镜1222；第一全反射棱镜1221，用于将第一激光脉冲反射至第二全反射棱镜1222；第二全反射棱镜1222，用于将接收到的激光脉冲反射至第二偏振分光片1231。
其中，第一全反射棱镜1221设置在S偏振态的第一激光脉冲的传播路径上，与第一偏振分光片1211之间的距离可以用L1表示，可以将第一激光脉冲反射至第二全反射棱镜1222；在第二全反射棱镜1222接收到上述第一全反射棱镜1221发射的第一激光脉冲之后，可以将其反射至第二偏振分光片1231，获得第三激光脉冲。也就是说，在第一偏振分光片1211将第一发射激光脉冲分为第一激光脉冲和第二激光脉冲之后，由于两个激光脉冲的传播路径不同，因此到达第二偏振分光片1231的时间也是不同的，从而使第二偏振分光片1231向目标对象发射的两个激光脉冲具有发射间隔。
在上述激光发射单元中，激光延迟单元122中元件和激光分光单元121中的元件组成的光路的距离可调，距离的长短与发射间隔的长短相关。
当第一全反射棱镜1221与第一偏振分光片1211之间的距离L变化时，第二偏振分光片1231接收到的两个激光脉冲的时间间隔也相应变化；例如，如果上述距离L增大，那么第二全反射棱镜1222与第二偏振分光片1231的距离也会随之调整，那么第二偏振分光片1231向目标对象发射的两个激光脉冲的发射间隔也会变大。
上述激光雷达系统，通过第一偏振分光片和第二偏振分光片实现激光信号的分光和合路，同时通过两个全反射棱镜改变第一激光脉冲的传播路径，使传播路径延长，从而使激光发射两路实现在一个周期内发射具有发射间隔的两个激光脉冲。
激光发射单元10发射的激光脉冲的数量越多，那么多个激光脉冲之间的时间间隔所构成的时间抖动特征就越明显，从而使激光接收单元20能更准确地从多个外部信号中确定该激光雷达系统发射的激光脉冲对应的回波信号。
在一个实施例中，在上述激光雷达系统的基础上，第一激光发射器11可以在一个周期内，按照预设发射间隔向激光延迟光路122发射至少两个激光脉冲。
如图30所示，第一激光发射器11在一个周期内发射的两个激光脉冲为脉冲E和脉冲F，其中脉冲E和脉冲F之间的发射间隔为T1；脉冲E经过激光延迟光路12之后，输出脉冲E1和脉冲E2，脉冲F经过激光延迟光路122之后，输出脉冲F1和脉冲F2。通过调整激光延迟光路12的延迟T2，可以使激光延迟光路122依次输出脉冲E1、脉冲E2、脉冲F1和脉冲F2。如图30中，脉冲E1与脉冲E2之间的间隔为T2，脉冲E2和脉冲F1之间的间隔为T3＝T1-T2，脉冲F1和脉冲F2之间的间隔为T2，上述四个激光脉冲之间的发射间隔分别为T2、T3、T2，构成了激光雷达系统的时间抖动特征。
上述激光雷达系统，第一激光发射器发射至少两个激光脉冲时，通过激光延迟光路12可以获得数量更多的激光脉冲，使得激光雷达系统所发射的激光脉冲的时间抖动特征更明显，有利于提升激光雷达系统的抗干扰能力。
激光雷达系统中，激光发射单元包括一个激光光源，并通过激光延迟电路总光元件之间的距离调整激光脉冲的发射间距时，由于光元件之间的距离变大导致激光雷达系统的体积比较大。为了实现激光雷达系统的小型化，可以设置两个激光光源。
图31为另一个实施例中激光雷达系统的结构示意图，本实施例涉及激光发射单元10包括两个激光光源的情况，在上述实施例的基础上，激光发射单元10包括：第二激光发射器13、第三激光发射器14以及激光合路光路15；第二激光发射器13和第三激光发射器14在一个周期内分时发射第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲；激光合路光路15用于将第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲合路，并将合路后的激光脉冲发射至目标对象。
具体地，第二激光发射器13和第三激光发射器14可以在一个周期内，分时向激光合路光路15发射第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲。上述第二激光发射器13和第三激光发射器14可以相同，也可以不同，在此不做限定。上述第二激光发射器13和第三激光发射器14可以在一个控制器的控制下，分别按照控制器发射的发射指令来发射激光脉冲，使得第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲之间具有发射间隔；另外，也可以是第二激光发射器13发射第二发射激光脉冲之后，直接向第三激光发射器14发送指令，使得第三激光发射器14可以根据指令，在间隔一定的发射间隔之后，再发射第三发射激光脉冲，在此不作限定；进一步地，上述第二激光发射器13和第三激光发射器14发射激光脉冲时的发射间隔可调。
上述第二激光发射器13与第三激光发射器14所在位置可以不同，可以通过激光合路光路15将第二发射激光脉冲和第三发射激光脉冲合路，并将合路后的激光脉冲发射至目标对象。上述激光合路光路15可以由激光传输连接端口与光纤构成，也可以由激光合路器等光元件构成，在此不做限定。
上述激光雷达系统，通过调整两个激光光源的发射间隔，来实现在一个周期内发射具有发射间隔的两个激光脉冲，使得激光雷达系统中的各个光元件之间的距离可以很小，实现激光雷达系统的小型化；进一步地，通过两个激光光源发射两个激光脉冲，可以提升激光脉冲的发射能量，提高激光脉冲的信噪比，增强激光雷达系统的探测能力。
图32为另一个实施例中激光发射单元的结构示意图，本实施例涉及激光发射单元中包含两个激光光源时，一种具体的激光合路光路，在上述实施例的基础上，如图8所示，第二发射激光脉冲为S偏振态，第三发射激光脉冲为P偏振态，激光合路光路15包括第三偏振分光片151和第三全反射棱镜152；第三全反射棱镜152，用于将第二发射激光脉冲反射至第三偏振分光片151；第三偏振分光片151，用于将第三全反射棱镜152发送的激光脉冲反射输出，并将第三发射激光脉冲透射输出。
上述激光雷达系统，通过第三全反射棱镜和第三偏振分光片构成激光合路光路，使得激光雷达系统可以通过数量较少的光元件，实现在一个周期中发射具有发射间隔的另个激光脉冲，进一步缩小激光雷达系统的体积。
在一个实施例中，提供一种激光雷达回波信号的确定方法，应用于上述实施例中的激光雷达系统，激光雷达系统包括激光发射单元以及激光接收单元，如图33所示，上述方法包括：
S101、激光发射单元在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射至少两个激光脉冲。
S102、激光接收单元在一个周期内接收多个外部信号并获取任意两个外部信号的接收间隔，以及根据发射间隔和接收间隔，从多个外部信号中确定与发射的激光脉冲对应的回波信号。
本实施例提供的激光雷达回波信号的确定方法，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
图26所示的激光雷达系统包括激光发射单元10以及激光接收单元20。其中，激光发射单元10，可采用如图27-32所示任一方式，在一个周期内，发射至少两个激光脉冲，激光接收单元20可采用如图1-16所示的任一信号处理方法，得到距离信息。
示例性的，激光发射单元10在一个周期内按照预设发射间隔向目标对象发射两个激光脉冲时，可以是通过一个激光光源在一个周期内发射两次激光脉冲，也可以是通过两个激光光源在不同时刻发射不同的激光脉冲，在此不做限定。激光发射单元10在发射两个激光脉冲时，相邻两个激光脉冲之间的发射间隔可以相同，也可以不同，在此不做限定；激光接收单元20可以对前述激光发射单元10的双脉冲激光进行处理，具体的激光接收单元20可以对多个探测脉冲在探测目标处反射而产生的两个回波脉冲进行捕获；对两个回波脉冲进行预设时间的延时以获取两个延时回波脉冲；根据两个回波脉冲和两个延时回波脉冲获取目标回波脉冲。
由于激光发射单元10在一个周期内按照预设发射间隔发送了两个激光脉冲，从而可以把从该激光单元10发射出的激光与其他光源发射出的激光相区别，当上述两个激光脉冲在遇到同一个目标对象后，返回的两个回波信号之间的接收间隔与发射间隔匹配，而接收电路接收到的干扰信号的间隔与发射间隔不存在匹配关系，因此激光接收单元20可以根据上述发射间隔和接收间隔来确定出回波信号，使得激光雷达系统可以避免测距结果异常，提升激光雷达系统的抗干扰能力。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述多脉冲抗干扰信号处理方法包括：
控制发射机在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，所述多个探测脉冲的时间间隔为预设时间；
对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获；
对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲；
根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲；
所述多个探测脉冲为两个探测脉冲，所述多个回波脉冲为两个回波脉冲，所述对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲具体为：
对所述两个回波脉冲按照所述预设时间延时以获取两个延时回波脉冲；
所述根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲包括：
将所述两个回波脉冲和所述两个延时回波脉冲相加以生成叠加脉冲；
将所述两个回波脉冲和所述两个延时回波脉冲的差的绝对值作为参考脉冲；
将所述叠加脉冲减去所述参考脉冲的差作为所述目标回波脉冲。
2.如权利要求1所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲之后还包括：
根据所述目标回波脉冲和所述多个探测脉冲的时间差计算所述探测目标的距离。
3.如权利要求1所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获具体为：
对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获和模数转换。
4.如权利要求1所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，所述多个探测脉冲的时间间隔为预设时间之前还包括：
在一个探测周期内生成多个探测脉冲；
所述在一个探测周期内生成多个探测脉冲包括：
一个激光源发射的激光脉冲经准直和偏振分光处理后获取脉冲分光；
所述脉冲分光经不同的光路后再合束获取第一组多个探测脉冲；或者
两个激光源分别发射的激光脉冲经不同的光路后再合束获取第二组多个探测脉冲。
5.如权利要求4所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述一个激光源发射的激光脉冲经准直和偏振分光处理后获取脉冲分光；所述脉冲分光经不同的光路后再合束以获取第一组多个探测脉冲包括：
所述一个激光源发射第一原始激光脉冲，所述第一原始激光脉冲经准直处理后获取准直激光脉冲；
所述准直激光脉冲经第一次偏振分光处理后获取第一透射偏振激光脉冲和第一反射偏振激光脉冲；
所述第一透射偏振激光脉冲经第二次偏振分光处理后获取第一探测脉冲；
所述第一反射偏振激光脉冲经第一次全反射处理后获取第一全反射激光脉冲；
所述第一全反射激光脉冲经第二全反射处理后获取第二全反射激光脉冲；
所述第二全反射激光脉冲经第二次偏振分光处理后获取第二探测脉冲；
所述第一探测脉冲和所述第二探测脉冲经合束后统一输出。
6.如权利要求4所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述两个激光源分别发射的激光脉冲经不同的光路后再合束获取第二组多个探测脉冲包括：
第一激光源发射第二原始激光脉冲，所述第二原始激光脉冲经第一次准直处理后获取第一准直激光脉冲；
所述第一准直激光脉冲经第一次全反射处理后获取第一全反射激光脉冲；
所述第一全反射激光脉冲经第一偏振分光处理后获取第三探测脉冲；
第二激光源发射第三原始激光脉冲，所述第三原始激光脉冲经第一次偏振分光处理后获取第四探测脉冲；
所述第三探测脉冲和所述第四探测脉冲经合束后统一输出。
7.一种多脉冲抗干扰信号处理装置，其特征在于，所述多脉冲抗干扰信号处理装置包括：
探测脉冲发送模块，用于在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，所述多个探测脉冲的时间间隔为预设时间；
回波脉冲捕获模块，用于对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获；
延时回波脉冲获取模块，用于对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲；
目标回波脉冲获取模块，用于根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲；
所述多个探测脉冲为两个探测脉冲，所述多个回波脉冲为两个回波脉冲，所述对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲具体为：
对所述两个回波脉冲按照所述预设时间延时以获取两个延时回波脉冲；
所述目标回波脉冲获取模块包括：
叠加脉冲生成单元，用于将所述两个回波脉冲和所述两个延时回波脉冲相加以生成叠加脉冲；
参考脉冲生成单元，用于将所述两个回波脉冲和所述两个延时回波脉冲的差的绝对值作为参考脉冲；
目标回波脉冲获取单元，用于将所述叠加脉冲减去所述参考脉冲的差作为所述目标回波脉冲。
8.如权利要求7所述的多脉冲抗干扰信号处理装置，其特征在于，所述多脉冲抗干扰信号处理装置还包括：
探测目标距离计算模块，用于根据所述目标回波脉冲和所述多个探测脉冲的时间差计算所述探测目标的距离。
9.如权利要求7所述的多脉冲抗干扰信号处理装置，其特征在于，所述多脉冲抗干扰信号处理装置还包括：
探测脉冲生成模块，用于在一个探测周期内生成多个探测脉冲。
10.一种多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述多脉冲抗干扰信号处理方法包括：
控制发射机在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，所述多个探测脉冲的时间间隔为预设时间；
对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获；
对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲；
根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲；
所述多个探测脉冲为三个探测探测脉冲，所述多个回波脉冲为三个回波脉冲，所述对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲具体为：
对所述三个回波脉冲按照第一预设时间延时以获取第一三个延时回波脉冲，以及对所述三个回波脉冲按照第二预设时间延时以获取第二三个延时回波脉冲；
所述根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲包括：
将所述三个回波脉冲和所述第一三个延时回波脉冲以及所述第二三个延时回波脉冲相加以生成三叠加脉冲；
将所述三个回波脉冲和所述第一三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第一参考脉冲；
将所述三个回波脉冲和所述第二三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第二参考脉冲；
将所述第一三个延时回波脉冲和所述第二三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第三参考脉冲；
将所述第一参考脉冲和所述第二参考脉冲以及所述第三参考脉冲的和的平均值作为平均参考脉冲；
将所述三叠加脉冲减去所述平均参考脉冲的差作为所述目标回波脉冲。
11.如权利要求10所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲之后还包括：
根据所述目标回波脉冲和所述多个探测脉冲的时间差计算所述探测目标的距离。
12.如权利要求10所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获具体为：
对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获和模数转换。
13.如权利要求10所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述控制发射机在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，所述多个探测脉冲的时间间隔为预设时间之前还包括：
在一个探测周期内生成多个探测脉冲；
所述在一个探测周期内生成多个探测脉冲包括：
一个激光源发射的激光脉冲经准直和偏振分光处理后获取脉冲分光；
所述脉冲分光经不同的光路后再合束获取第一组多个探测脉冲；或者
两个激光源分别发射的激光脉冲经不同的光路后再合束获取第二组多个探测脉冲。
14.如权利要求13所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述一个激光源发射的激光脉冲经准直和偏振分光处理后获取脉冲分光；所述脉冲分光经不同的光路后再合束以获取第一组多个探测脉冲包括：
所述一个激光源发射第一原始激光脉冲，所述第一原始激光脉冲经准直处理后获取准直激光脉冲；
所述准直激光脉冲经第一次偏振分光处理后获取第一透射偏振激光脉冲和第一反射偏振激光脉冲；
所述第一透射偏振激光脉冲经第二次偏振分光处理后获取第一探测脉冲；
所述第一反射偏振激光脉冲经第一次全反射处理后获取第一全反射激光脉冲；
所述第一全反射激光脉冲经第二全反射处理后获取第二全反射激光脉冲；
所述第二全反射激光脉冲经第二次偏振分光处理后获取第二探测脉冲；
所述第一探测脉冲和所述第二探测脉冲经合束后统一输出。
15.如权利要求13所述的多脉冲抗干扰信号处理方法，其特征在于，所述两个激光源分别发射的激光脉冲经不同的光路后再合束获取第二组多个探测脉冲包括：
第一激光源发射第二原始激光脉冲，所述第二原始激光脉冲经第一次准直处理后获取第一准直激光脉冲；
所述第一准直激光脉冲经第一次全反射处理后获取第一全反射激光脉冲；
所述第一全反射激光脉冲经第一偏振分光处理后获取第三探测脉冲；
第二激光源发射第三原始激光脉冲，所述第三原始激光脉冲经第一次偏振分光处理后获取第四探测脉冲；
所述第三探测脉冲和所述第四探测脉冲经合束后统一输出。
16.一种多脉冲抗干扰信号处理装置，其特征在于，所述多脉冲抗干扰信号处理装置包括：
探测脉冲发送模块，用于控制发射机在一个探测周期内，发送多个探测脉冲至探测目标，其中，所述多个探测脉冲的时间间隔为预设时间；
回波脉冲捕获模块，用于对所述多个探测脉冲在所述探测目标处反射而产生的多个回波脉冲进行捕获；
延时回波脉冲获取模块，用于对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲；
目标回波脉冲获取模块，用于根据所述多个回波脉冲和所述多个延时回波脉冲获取目标回波脉冲；
所述多个探测脉冲为三个探测探测脉冲，所述多个回波脉冲为三个回波脉冲，所述对所述多个回波脉冲进行所述预设时间的延时以获取多个延时回波脉冲具体为：
对所述三个回波脉冲按照第一预设时间延时以获取第一三个延时回波脉冲，以及对所述三个回波脉冲按照第二预设时间延时以获取第二三个延时回波脉冲；
所述目标回波脉冲获取模块包括：
叠加脉冲生成单元，用于将所述三个回波脉冲和所述第一三个延时回波脉冲以及所述第二三个延时回波脉冲相加以生成三叠加脉冲；
参考脉冲生成单元，用于将所述三个回波脉冲和所述第一三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第一参考脉冲；将所述三个回波脉冲和所述第二三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第二参考脉冲；将所述第一三个延时回波脉冲和所述第二三个延时回波脉冲的差的绝对值作为第三参考脉冲；将所述第一参考脉冲和所述第二参考脉冲以及所述第三参考脉冲的和的平均值作为平均参考脉冲；
目标回波脉冲获取单元，用于将所述三叠加脉冲减去所述平均参考脉冲的差作为所述目标回波脉冲。
17.如权利要求16所述的多脉冲抗干扰信号处理装置，其特征在于，所述多脉冲抗干扰信号处理装置还包括：
探测目标距离计算模块，用于根据所述目标回波脉冲和所述多个探测脉冲的时间差计算所述探测目标的距离。
18.如权利要求16所述的多脉冲抗干扰信号处理装置，其特征在于，所述多脉冲抗干扰信号处理装置还包括：
探测脉冲生成模块，用于在一个探测周期内生成多个探测脉冲。
19.一种多脉冲抗干扰信号处理装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6、10至15任一项所述多脉冲抗干扰信号处理方法的步骤。
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