CN113759340B - 回波信号处理方法及装置、激光雷达及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例涉及激光雷达技术领域,提供了回波信号处理方法及装置、激光雷达及存储介质。该回波信号处理方法,包括:从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个回波信号,其中,Z个回波信号,在时域上排序形成第一序列;在时域上向后延迟时长Ti得到第i个第二序列;其中,i为小于或等于M‑1的正整数;Ti为第M个发射激光信号与第i个发射激光信号之间的发射时间间隔;在时域叠加M‑1个第二序列与第一序列,得到第三序列;根据从第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个回波信号的时域位置,确定第x个回波信号是否是串扰信号。
Description
技术领域
本发明涉及激光雷达技术领域,尤其涉及一种回波信号处理方法及装置、激光雷达及存储介质。
背景技术
激光雷达发射激光信号并接收被反射回的回波信号,基于激光信号的发射数据和回波信号的回波数据来确定激光雷达的视场内是否有物体或者存在物体与激光雷达之间的距离和方位等信息。
在一些情况下,考虑到探测距离和探测准确性,可能会利用多个激光发射器或者多个激光雷达同时发射激光信号。激光接收器接收对应激光发射器发射的激光信号的回波信号时,会被其他激光发射器发射的激光信号所干扰,进而影响激光雷达的测距和物体探测的准确性。这种被其他激光发射器所发射激光信号干扰的情况,即为一种回波串扰。
如此,精确确定接收器的接收信号是否存在回波串扰是实现激光雷达的精确测距和探测的重要前提。
发明内容
本发明实施例提供了一种回波信号处理方法及装置、激光雷达及存储介质。
本公开实施例第一方面提供一种回波信号处理方法,包括:
从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个所述回波信号,其中,所述Z个所述回波信号,在时域上排序形成第一序列;其中,所述Z为小于或等于N的正整数;其中,所述N为预设的正整数;
在时域上对所述第一序列向后延迟时长Ti得到第i个第二序列;其中,所述i为小于或等于M-1的正整数;所述Ti为第M个发射激光信号与第i个发射激光信号之间的发射时间间隔;所述M为激光信号的类型个数;
在时域叠加M-1个所述第二序列与所述第一序列,得到第三序列;其中,所述第三序列包括:Y个在时域上排序的叠加信号;
根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,其中,所述L为小于或等于所述Y的正整数,所述x为小于或等于所述Z的正整数。
基于上述方案,所述根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,包括:
当L个所述叠加信号中不存在与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号为串扰信号。
基于上述方案,所述第一门限值是根据所述激光信号的脉冲宽度确定的。
基于上述方案,所述根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,包括:
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号不是串扰信号;
或者,
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号;f为小于或等于M的正整数;第f个所述回波信号为:幅度满足第一条件的M个所述回波信号的任意一个或多个。
基于上述方案,所述当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号,包括:
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,是否满足第三条件;
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异,是否满足第四条件;
当所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件,和/或所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异满足第四条件,确定第x个所述回波信号不是串扰信号。
基于上述方案,所述当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号,还包括:
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔不满足所述第三条件,且所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异不满足第四条件,确定第x个所述回波信号为所述串扰信号。
基于上述方案,所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,是否满足第三条件,包括:
确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值是否不大于第二门限值;
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值不大于第二门限值,确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件。
基于上述方案,所述方法还包括:
所述第二门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在时域上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
基于上述方案,所述确定所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异,是否满足第四条件,包括:
确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差异,是否不大于第三门限值;
当第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差值不大于第三门限值,确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差异满足所述第四条件。
基于上述方案,所述第三门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在幅度上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
基于上述方案,所述从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个所述回波信号,包括:
从所述预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度大于第一阈值的M个所述回波信号。
基于上述方案,所述从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号,包括:
从所述第三序列包含的所述叠加信号中选择幅度大于第二阈值的L个所述叠加信号。
基于上述方案,M是根据发射所述激光信号的发射器个数及单个所述发射器发射激光脉冲的类型确定的,不同类型所述激光脉冲的脉冲宽度不同,和/或,不同所述激光脉冲的发射周期不同。
本公开实施例第二方面提供一种回波信号处理装置,包括:
第一确定模块,用于从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个所述回波信号,其中,所述Z个所述回波信号,在时域上排序形成第一序列;其中,所述Z为小于或等于N的正整数;其中,所述N为预设的正整数;
延迟模块,用于在时域上对所述第一序列向后延迟时长Ti得到第i个第二序列;其中,所述i为小于或等于M-1的正整数;所述Ti为第M个发射激光信号与第i个发射激光信号之间的发射时间间隔;所述M为激光信号的类型个数;
叠加模块,用于在时域叠加M-1个所述第二序列与所述第一序列,得到第三序列;其中,所述第三序列包括:Y个在时域上排序的叠加信号;
第二确定模块,用于根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,其中,所述L为小于或等于所述Y的正整数,所述x为小于或等于所述Z的正整数。
基于上述方案,所述第二确定模块,具体用于当L个所述叠加信号中不存在与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号为串扰信号。
基于上述方案,所述第一门限值是根据所述激光信号的脉冲宽度确定的。
基于上述方案,所述第二确定模块,具体用于当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号不是串扰信号;
或者,
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号;f为小于或等于M的正整数;第f个所述回波信号为:幅度满足第一条件的M个所述回波信号的任意一个或多个。
基于上述方案,所述第二确定模块,具体用于当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,是否满足第三条件;
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异,是否满足第四条件;
当所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件,和/或所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异满足第四条件,确定第x个所述回波信号不是串扰信号。
基于上述方案,所述当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号,还包括:
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔不满足所述第三条件,且所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异不满足第四条件,确定第x个所述回波信号为所述串扰信号。
基于上述方案,所述第二确定模块,具体用于确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值是否不大于第二门限值;
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值不大于第二门限值,确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件。
基于上述方案,所述装置还包括:
所述第二门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在时域上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
基于上述方案,所述第二确定模块,具体用于确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差异,是否不大于第三门限值;
当第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差值不大于第三门限值,确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差异满足所述第四条件。
基于上述方案,所述第三门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在幅度上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
基于上述方案,所述第一确定模块,具体用于从所述预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度大于第一阈值的M个所述回波信号。
基于上述方案,所述第一确定模块,具体用于从所述第三序列包含的所述叠加信号中选择幅度大于第二阈值的L个所述叠加信号。
基于上述方案,M是根据发射所述激光信号的发射器个数及单个所述发射器发射激光脉冲的类型确定的,不同类型所述激光脉冲的脉冲宽度不同,和/或,不同所述激光脉冲的发射周期不同。
本公开实施例第三方面提供一种激光雷达,包括:
存储器,存储有计算机可执行指令;
处理器,与所述存储器连接,用于通过执行所述计算机可执行指令,实现第一方面任意方案提供的回波信号处理方法。
本公开实施例第四方面提供的一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令;所述计算机可执行指令被处理器执行后,能够实现如第一方面任意方案提供的回波信号处理方法。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是:
在进行回波信号处理时,会根据所接收的回波信号的幅度选择出幅度较大的M个回波信号,按照接收时刻在时域上进行排序得到第一序列;然后根据激光信号的发射时间间隔期进行第一序列延时,以得到M-1个第二序列。在将第二序列与第一序列在时域上叠加之后,得到包含多个叠加信号的第三序列;从第三序列中选择出幅度满足第二条件的叠加信号,与原始接收的回波信号进行时域位置的比较,就可以知晓对应的回波信号是否为串扰信号。
多个激光信号遇到物体之后被反射回形成回波信号,在激光信号的发射时间间隔比较小的情况下,物体相对于激光信号的发射处于相对静止的状态,因此回波信号返回后的时间间隔,与对应的就激光信号之间的发射时间间隔大致相当,如此第二序列和第一序列延迟叠加后,会使得多个信号叠加从而幅度增大。基于该特性,可以简便且精确的确定出对应回波信号是串扰信号还是需接收的目标信号,进而提升激光探测的精确性。
附图说明
图1是本发明实施例提供一种回波信号处理方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的一种回波信号构成的第一序列的示意图;
图3是本发明实施例提供一种信号叠加后的示意图;
图4是本发明实施例提供的串扰信号的示意图;
图5是本发明实施例提供的一种回波信号处理方法的流程示意图;
图6是本发明实施例提供的一种回波信号处理方法的流程示意图;
图7是本发明实施例提供的一种回波信号处理方法的流程示意图;
图8是本发明实施例提供的一种回波信号处理装置的结构示意图;
图9是本发明实施例提供一种激光雷达的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
如图1所示,本公开实施例提供一种回波串扰处理可包括:
S110:从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个所述回波信号,其中,所述Z个所述回波信号,在时域上排序形成第一序列;其中,所述Z为小于或等于N的正整数;其中,所述N为预设的正整数;
S120:在时域上对第一序列向后延迟时长Ti得到第i个第二序列;其中,所述i为小于或等于M-1的正整数;所述Ti为第M个发射激光信号与第i个发射激光信号之间的发射时间间隔;所述M为激光信号的类型个数;
S130:在时域叠加M-1个所述第二序列与所述第一序列,得到第三序列;其中,所述第三序列包括:Y个在时域上排序的叠加信号;
S140:根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,其中,所述L为小于或等于所述Y的正整数,所述x为小于或等于所述Z的正整数。
本公开实施例提供的激光雷达的回波信号接收器或者处理器中。示例性地,该回波信号处理方法,可应用于激光雷达或者激光雷达连接的上位机中。该上位机包括但不限于个人电脑(Personal Computer,PC)、手机、或者车载设备等。
该预设时间窗可为激光接收器的接收回波信号的时间窗。该预设时间窗的时长可以根据激光雷达的最大测距和/或激光雷达的发射时序和接收时隙确定的。
示例性地,预设时间窗的时长可为1600ns、800ns、2400ns或者3200ns。
激光发射器会在该预设时间窗内按照发射周期发射激光信号,该激光信号可是以脉冲形式发送的,因此该发射的激光信号又可以称之为激光脉冲。
在一个发射周期内,激光发射器可以发射一个或多个激光信号。若在一个发射周期内激光发射器发射多个激光信号,这些激光信号的幅度可相等,但是脉冲宽度可以不同。在一个周期内发射的多个激光信号之间的发射时间间隔可以相等或者不等。在本实施例中,激光发射器在一个激光发射时,可发射M个类型的激光脉冲信号。M的取值为正整数。
相邻两个激光信号的发射时间间隔较短,发射时间间隔可为us级别或者ns级别的。示例性地,相邻两个激光信号的发射时间间隔可小于或等于1us。
激光接收器在预设时间窗内接收回波信号时,可能接收到的是其预定的激光发射器发射的激光信号被反射产生的回波信号,也可以是接收到其他激光发射器发射的激光信号的回波信号,如此,就可能会产生回波串扰。
为了排除回波串扰,在本公开实施例中,首先会根据在预设时间窗内接收的回波信号的幅度,选择出幅度较大的Z个回波信号。若一个回波信号的幅度过小,则可能是其他激光发射器发射的激光信号的回波信号等干扰信号,因此通过满足第一条件,首先可以去除接收到但是幅度很小的回波信号。
示例性地,将预设时间窗内的回波信号按照幅度进行排序,选择出幅度最大的Z个所述回波信号,当然此处仅仅是对幅度满足第一条件的举例,具体实现不局限于该举例。
在选择出Z个回波信号之后,将Z个回波信号按照其接收时刻,在时域上进行排序,从而构成所述第一序列。
在构成第一序列之后,按照两个激光信号之间的发射时间间隔,在时域上将第一序列向时间晚的方向平移所述第一序列得到第二序列。
本公开实施例中的“在时域上向后延迟”可以理解为:“在时域上向后平移”。
在完成所述第二序列生成之后,将多个第二序列和第一序列在时域上叠加。在时域上叠加M-1所述第二序列和所述第一序列时,可以将在时域上位于相同位置的叠加信号之间、叠加信号和回波信号之间重叠。
由于发射器发射激光信号的发射时间间隔很短,被相同物体发射(一般物体的运动速度很小)可认为相对静止的。若连续发射的多个激光信号打到物体之后,多个回波信号返回的时间差是与激光信号的发射时间间隔基本上保持一致。如此通过在时域上延迟第一序列,得到多个第二序列;然后多个叠加的第二序列与第一序列在时域对齐叠加,由于激光接收器待接收的回波信号(即目标信号)的上述特性,会相互增强。
图2时域位置P1和P2处检测了两个回波信号,幅度分别是A1和A2,这两个回波信号在时域上排序形成了第一序列。按照发射时间间隔,将P1位置和P2位置的回波信号向后延迟对应的激光信号之间的发射时间间隔之后,再叠加。图3为P1时域位置的回波信号延迟之后,与原始的第一序列中P2位置的回波信号叠加得到一个叠加信号。该叠加信号的幅度相较于原始的回波信号明显的增强了。
在图2和图3中的触发(Start Ghost)信号之后,延迟一个保护时间(Psafe)之后发射激光信号。
而其他激光发射器发射的激光信号的发射时间间隔或者起止时间,与激光接收器对应的激光发射器发射激光信号的发射时间间隔和/或起止时间不同,则串扰信号会随机散布在时域上,如此在时域叠加时与其他叠加信号或者回波信号叠加的概率就很低,即若接收的一个回波信号确定为串扰信号,则在叠加之后其幅度不会得到增强,故在本公开实施例中,会从第三序列中选择出幅度满足第二条件的L个叠加信号。该L的取值可为1、2、3或4等取值,具体L的取值小于或等于Y即可。
此处的幅度满足第二条件的叠加信号,可以对串扰信号进行一次过滤,即被选择出的L个叠加信号可认为是该激光接收器应该接收的回波信号所在时域位置。因此,最后根据叠加信号与原始的接收的回波信号的时域位置的差异,可以确定出每一个待确定的回波信号是否为待检测的目标信号,或为干扰的串扰信号。
本公开实施例提供的回波信号处理方法,可以通过对接收回波信号的处理,快速且准确的确定出接收到回波信号是串扰信号或目标信号。
在一个实施例中,所述方法还包括:
若确定出某一个回波信号为串扰信号,丢弃串扰信号的回波数据;
根据所述串扰信号以外的目标信号进行测距或者定位。
若确定出某一个回波信号为待接收的目标信号,则根据目标信号的接收信息确定测量结果。
所述回波数据指示但不限于以下至少之一:
接收时间;
幅度;
接收方向。
该测量结果包括但不限于:距离、反射率和/或方位信息。
在一些实施例中,如图4所示,所述S140可包括:
S141:当L个所述叠加信号中不存在与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号为串扰信号。
若L个叠加信号中没有任意一个叠加信号与满足第一条件的回波信号的在时域位置上相近,则说明该回波信号可能是串扰信号的概率非常大,在本公开实施例中会将其视为串扰信号处理。
所述第一门限值是根据所述激光信号的脉冲宽度确定的。示例性地,第一门限值与所述脉冲宽度正相关,即所述脉冲宽度越大,则所述第一门限值越大。
在一些实施例中,所述第一门限值可为将模拟回波信号的幅度量化的模数转换器(ADC)的最小量化单位的预定倍数。该预定倍数包括但不限于:2、3、4或5等取值。
在一个实施例中,所述S141具体可包括:
S142:当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号不是串扰信号。
即在发现存在至少一个叠加信号与第x个回波信号的时域位置很接近时,就可以直接认为该第x个回波信号有极高的概率不是串扰信号。如果第x个回波信号不是串扰信号,即为需接收的目标信号。
在另一些实施例中,为了进一步精确地从回波信号中滤除串扰信号,得到目标信号。所述S140可包括:
S143:当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号。
此处的信号特征包括但不限于:信号幅度和/或所在时域位置。
f为小于或等于Z的正整数;第f个所述回波信号为:幅度满足第一条件的Z个所述回波信号的任意一个或多个。
考虑到激光信号的发射时间间隔很短,在应用时被探测的物体相对于激光的传输速度和发射时间间隔可视为相对静止的,因此,在按照发射时间间隔发射激光信号时,若有物体位于激光雷达的探测范围内,则物体反射的激光信号通常为多个,如此激光接收器将接收到多个回波信号,且由于物体与激光雷达之间的距离不会突变,因此这多个回波信号的幅度也会很相近。
有鉴于此,在本公开实施例中,会进一步根据第f个回波信号和第x个回波信号的信号特征之间的差异,进一步确定出与叠加信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值时,会根据第f个回波信号和第x个回波信号之间的信号特征之间的差值,进一步确定给出该第x个回波信号是否为串扰信号。
采用这种方式,可以排除在与叠加信号的时域位置接近的地方接收到一个较大的串扰信号,从而进一步提升了串扰信号排除的精确度。
进一步地,如图5所示,所述S143还包括:
S1431:当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔不满足所述第三条件,且所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异不满足第四条件,确定第x个所述回波信号为所述串扰信号;
和/或,
S1432:当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件,和/或所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异满足第四条件,确定第x个所述回波信号不为所述串扰信号。
若第f个回波信号的时域位置和第x个回波信号的时域位置之间间隔不满足第三条件,则说明时域位置可能与激光信号的发射间隔不一致。且第f个回波信号的幅度和第x个回波信号的幅度会比较相似,因此,可以根据时域位置之间的间隔和幅度是否相似,来进一步确定对应的回波信号是串扰信号还是目标信号。
在一些实施例中,所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,是否满足第三条件,包括:
确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值是否不大于第二门限值;
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值不大于第二门限值,确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件。
例如,第2个回波信号和第1个回波信号的返回时间差应该大致等于第2个激光信号和第1个激光信号之间的发射时间间隔。在考虑到激发发射器的稳定性,在发射相邻两个激光信号时,不能完全严格按照发射时间间隔发射,而是会有一定的时间漂移,可以设置一个所述第二门限值,从而提升串扰信号和目标信号的确定准确性。
在另一个实施例中,激光接收器在接收回波信号时,在接收时间上的确定上也会存在一定的漂移,这种漂移可以是设备的硬件造成的或者软件算法造成的。
示例性地,所述第二门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在时域上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
激光发射器发射激光信号在时域上的稳定性参数包括但不限于:激光发射器每发射激光信号的时间漂移量。该时间漂移量可以是激光发射器出厂通过实验等方式确定的实验值或者经验值。
激光接收器接收回波信号在时域上的稳定性参数包括但不限于:激光接收器每接收回波信号的时间确定漂移量。该时间确定漂移量可以是激光接收器出厂通过实验等方式确定的实验值或者经验值
通过激光发射器发射激光信号在时域上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数的引入,可以使得第二门限值能够用于精确选择目标信号,从而提升目标信号的确定精确度。
进一步地,在一些实施例中,为了对高速运动的物体的精确测距,可以限定f与x的差值在预设范围内。例如,f与x的差值小于或等于激光发射器等,从而可以解决f与x之间的差值过大,高速运动物体的移动范围比较大引入的不精确性问题。
在一些实施例中,所述确定所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异,是否满足第四条件,包括:
确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差异,是否不大于第三门限值;
当第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差值不大于第三门限值,确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差异满足所述第四条件。
基于幅度相似性,若两个回波信号的幅度比较接近,则两个幅度的比值减去1之后,是一个比较小的数值。在将该比值减去1之后,与第三门限值进行比较,若不大于第三门限可认为两个回波信号的幅度比较相似,有非常大概率第x个回波信号是需要接收的目标信号。
所述第三门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在幅度上的稳定性参数确定的。
示例性地,激光发射器在发射激光信号时,在理想状况下,相邻发射的两个激光信号的幅度是一样的,但是由于设备软硬件的限制,实际上会出现的一定的波动,这种波动即为幅度上的稳定性参数。这种幅度上的稳定性参数可以理解为幅度漂移量。这种引入幅度漂移量来确定第三门限值,可以进一步提升目标信号的确定准确性。
在一些实施例中,所述S110可包括:
从所述预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度大于第一阈值的Z个所述回波信号。
此处第一阈值可为预先确定的值,可以根据激光雷达的最大测距范围来确定。
上述提供了一种确定满足第一条件的Z个回波信号中的方式,具体实现方式有很多种,不局限于上述任意一种。
所述从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号,包括:
从所述第三序列包含的所述叠加信号中选择幅度大于第二阈值的L个所述叠加信号。
在本公开实施例中,第二阈值大于所述第一阈值,示例性地,所述第二阈值可为倍所述第一阈值。第二阈值与第一阈值之间的倍数关系,可以根据激光发射器个数来确定,和/或根据每个激光发射器发射的激光信号的脉冲类型个数来确定。
由于叠加信号可能是第一序列和第二序列中的信号叠加产生的,或者多个第二序列中的多个信号的叠加产生的,将选择L个叠加信号的第二阈值设置的大于第一阈值,可以更加精确的选择出目标信号对应的叠加信号。
所述N是根据发射所述激光信号的发射器个数及单个所述发射器发射激光脉冲的类型确定的,不同类型所述激光脉冲的脉冲宽度不同,和/或,不同所述激光脉冲的发射周期不同。
一个激光发射器可以发射一种激光脉冲,也可以发射多种激光脉冲。不同的激光脉冲的脉冲宽度不同和/或发射周期不同。
示例性地,若激光发射器的个数为N1、激光发射器同时发射的激光脉冲的类型个数为N2。N可等于N1*N2*N3。其中,N3为大于1的正数。例如,N3为2或3。
有鉴于此,假设激光发射器的个数2个,一个激光发射器发射一种激光脉冲,则N3等于2时,则N等于4。假设激光发射器的个数2个,且一个激光发射器发射2个,则N等于8。
本公开实施例提供一种回波信号处理方法,可针对多台激光雷达设备发射激光信号的场景。
激光雷达设备本身的信号回波被别的雷达的激光信号所干扰的情况下的真实数据回波提取和恢复。主要应用于脉冲式激光雷达的抗串扰处理,算法主要原理通过发射多个激光脉冲(大于或等于两个),每个脉冲之间的延时已知的情况下,通过后端的数据处理来进行自身的信号提取,接收端获得的光电信号一般通过模数转换器(ADC)进行采集获取回波的数字域波形。
然后ADC形成的数字域波形输入到FPGA内部进行处理。
本公开实施例相对于模拟域波形叠加,具有处理逻辑简单,节省系统资源和损耗。针对两个激光发射器发送两个激光信号的情况,回波处理过程可包括:
首先,进行起始检测(或称触发信号)信号检测(此信号为激光器同步信号,标识激光器发光的起始时刻,实际的实现过程中通过将激光器的触发信号连接到ADC采集前端来实现),如果检测到触发信号则进入下一步,否则判为没有回波信号。
参考图6所示,在触发信号之后,在回波信号出现的起始时刻到1600ns(该时长根据最大测距范围和系统时序进行调整)的范围内进行快速目标检测,提取超过门限的回波信号所在时域位置和幅度大小,并进行存储到候选目标群里。
至少存储前4个最强能量回波,如果小于4个则按照实际情况进行存储。
此数量4主要针对两台激光雷达对射的情况下的优选,同时考虑到实现的资源消耗和采集时间窗内出现回波最大数量的概率分布,具体实现时还可以根据激光雷达的台数和激光雷达发射的激光脉冲的类型个数。
对触发信号之后的回波信号进行延时相加,延时单元为两次激光信号的发送间隔N。
公式(1)的数值4代表采集窗的长度,单位为ADC的最小量化位数(LeastSignificant Bit,LSB)最小量化位数,该数值的调整需要根据实际信号的激光发射器所发射激光西信号的脉宽(例如,半峰全宽,full width at half maxima,FWHM)进行微调得到的。
一般与之相当,如果该数值太小会导致信号漏检,如果太大会导致抗串扰功能效果下降。
如果满足则看是否存在候选目标Pf减去候选目标P1的时域距离差刚好为N(f-1)附近,满足||Pf-P1|-N(f-1)|≤5(公式2),其中,N(f-1)是第f个回波信号对应的激光信号与第1个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔。
这个数值5的大小也是根据激光器发光的稳定性和数据采集的稳定性进行调整,单位也是ADC的LSB。
0.3数值是根据激光器发光的两个脉冲的幅度差异性进行调整,一般在0.1~0.3之间,如果设置过小会导致信号漏检,设置过大会导致抗串扰功能效果下降.,那么就判断目标存在并输出对应的和否则就不符合要求,判定为没有回波信号。
在上述公式1至3中,Pf为4个检测的最强回波信号中P1以外的任意一个回波信号。示例性地,该Pf=P2。
为了更好的描述算法处理流程,参照图2和图3所示,分别是原始回波信号和延时信号时域叠加后的回波图像,在发射触发信号之后留出来Psafe作为保护时间单元。
然后对延时之后的信号进行时域相加(叠加),如果检测出候选目标的距离分别为P1 P2 … PM对应的幅度为A1…A2…AM,那么延时相加后的检测出来最强前4个回波的距离为那么假设Px为需检测的目标信号,则Px会满足以下关系:
Px检测出最强前4个回波信号的任意一个。为检测出最强的4个叠加信号中的第j个,j的取值为1到4之间的任意数值。N(|f-x|)是第f个回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔。
然后接着查找满足||Pf-Px|-N(|f-x|)|≤5的Px,然后取相应的Am和Af进行幅度判断。Pf为4个检测的最强回波信号中Pm以外的任意一个回波信号。示例性地,该Pf=P2。
如果上述等式均满足,那么判定为正常需要回波信号(即需接收的目标信号),否则判断为串扰信号,并删除串扰信号的回波数据。
如果最强回波信号不满足实际情况,接着对次强回波信号进行逻辑判断,依次直到最多四个回波信号都判断完后才输出。
只要存在一个回波信号满足要求,则判断为接收到目标信号(即接收到正常回波信号)。如果四个回波信号都不满足要求,则认定为没有都需要接收的回波信号,即没有需接收的目标信号。
参考图7所示,该假设一个激光发射器发射的脉冲类型数量为M个脉冲,每个脉冲之间的延时为N1…Ni…NM-1,其中Ni代表第i个脉冲和i+1个脉冲之间的延时。
首先,原始数据进行启动检测(Start Ghost)信号检测。如果检测到触发信号则进入下一步,否则判为没有回波信号。
在启动检测(Start Ghost)信号之后,在回波出现的起始时刻到1600ns等时长范围内进行快速目标检测,提取超过门限的回波信号所在时域位置和幅度大小并进行存储到候选目标群里,至少存储前Z=4*M个最强能量的回波信号,如果小于4*M个则按照实际情况进行存储。M在此为发射脉冲个数,本例中发射脉冲个数为M个,也就是说M个脉冲形成一个脉冲串,每两个脉冲之间的间隔依次为N1~NM-1。
对触发信号之后的回波进行多次延时相加,具体操作为对原始回波进行延时NM-1时刻得到延迟序列1,对原始回波进行延时NM-1+NM-2时刻得到延迟序列2,依次类推,得到暂存回波i,对原始回波进行延时NM-1+NM-2+……+N1得到暂存延迟序列M-1。
然后对原始回波、暂存延迟序列1、暂存延迟序列2,暂存延迟序列i,暂存延迟序列M-1,共M个序列进行叠加,获得叠加序列,同时将原始的检测门限提高倍,对检测延迟序列重新进行检测,取出幅度最强的最多前4个叠加信号,计算出对应的幅度和所在距离
b)如果满足则进行下一步判断,如果不满足,则对m进行加1操作,判断下一个候选目标集,直到x>4MZ跳出判断,认定回波不存在。
c)本步骤判断则是否存在候选目标Pf减去候选目标Px的距离差刚好为N|(f-x)|附近,满足||Pf-Px|-N|(f-x)|||≤5。此处的5单位是ADC的LSB。同时对两个回波的幅度进行判断,满足如果符合要求则进行下一步,否则继续查找直到f>4MZ跳出;
d)本步骤对x执行加1操作,重复执行上述步骤a)至d),直至m=4MZ。
参考图2和图3所示,分别是原始回波信号和延时相加后的回波信号的图像,在触发信号之后留出来Psafe作为保护时间单元。
然后对之后的回波信号进行延时相加,如果检测出候选目标信号的时域位置分别为P1 P2 …PX对应的幅度为A1…A2…AX,那么延时相加后的检测出来最强前4个回波信号的时域位置为那么假设Px为需检测的目标信号,则Px会满足以下公式(4)、公式(5)及公式(6)关系:
假设Px为P1,则所以在检测出最强前4个回波的时域位置后,需要对应候选目标集里面查找是否存在P1满足公式(4)。接着查找满足||Pf-P1|-N|(f-1)|||≤5公式(5)的Pf,然后取相应的A1和A2进行幅度判断。进行幅度判断时,需要满足等式公式(6)。
如果上述等式均满足,那么判定为正常需接收的目标信号,否则判断为串扰信号,并将串扰信号的回波数据删除。根据目标信号的回波数据,确定探测目标的测量结果。输出的测量结果包括但不限于探测距离。
如果最强回波信号不满足上述关系,接着对次强回波信号进行逻辑上述判断,依次直到所有选择出来的最强回波信号都判断完后才输出。
只要存在一个回波信号满足要求,则判断接收到目标信号,否则如果四个回波信号都不满足要求,则认定为没有接收到目标信号。
如图8所示,本公开实施例提供一种回波信号处理装置,包括:
第一确定模块110,用于从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个所述回波信号,其中,所述Z个所述回波信号,在时域上排序形成第一序列;其中,所述Z为小于或等于N的正整数;其中,所述N为预设的正整数;
延迟模块120,用于在时域上对所述第一序列向后延迟时长Ti得到第i个第二序列;其中,所述i为小于或等于M-1的正整数;所述Ti为第M个发射激光信号与第i个发射激光信号之间的发射时间间隔;
叠加模块130,用于在时域叠加M-1个所述第二序列与所述第一序列,得到第三序列;其中,所述第三序列包括:Y个在时域上排序的叠加信号;所述M为激光信号的类型个数;
第二确定模块140,用于根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,其中,所述L为小于或等于所述Y的正整数,所述x为小于或等于所述Z的正整数。
在一些实施例中,所述第一确定模块110、延迟模块120、叠加模块130及第二确定模块140可为程序模块;该程序模块被处理器执行之后,能够实现上述各个模块的功能。
在另一些实施例中,所述第一确定模块110、延迟模块120、叠加模块130及第二确定模块140可为软硬结合模块,该软硬结合模块包括但不限于:可编程阵列;所述可编程阵列包括但不限于:现场可编程阵列和/或复杂可编程阵列。
在还有一些实施例中,所述第一确定模块110、延迟模块120、叠加模块130及第二确定模块140为纯硬件模块;所述纯硬件模块包括但不限于:专用集成电路。
在一些实施例中,所述第二确定模块140,具体用于当L个所述叠加信号中不存在与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号为串扰信号。
在一些实施例中,所述第一门限值是根据所述激光信号的脉冲宽度确定的。
在一些实施例中,所述第二确定模块140,具体用于当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号不是串扰信号;
或者,
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号;f为小于或等于M的正整数;第f个所述回波信号为:幅度满足第一条件的M个所述回波信号的任意一个或多个。
在一些实施例中,所述第二确定模块140,具体用于当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,是否满足第三条件;
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异,是否满足第四条件;
当所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件,和/或所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异满足第四条件,确定第x个所述回波信号不是串扰信号。
在一些实施例中,所述当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号,还包括:
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔不满足所述第三条件,且所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异不满足第四条件,确定第x个所述回波信号为所述串扰信号。
在一些实施例中,所述第二确定模块140,具体用于确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值是否不大于第二门限值;;
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值不大于第二门限值,确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件。
在一些实施例中,所述装置还包括:
所述第二门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在时域上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
在一些实施例中,所述第二确定模块140,具体用于确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差异,是否不大于第三门限值;
当第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差值不大于第三门限值,确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差异满足所述第四条件。
在一些实施例中,所述第三门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在幅度上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
在一些实施例中,所述第一确定模块110,具体用于从所述预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度大于第一阈值的M个所述回波信号。
在一些实施例中,所述第一确定模块110,具体用于从所述第三序列包含的所述叠加信号中选择幅度大于第二阈值的L个所述叠加信号。
在一些实施例中,M是根据发射所述激光信号的发射器个数及单个所述发射器发射激光脉冲的类型确定的,不同类型所述激光脉冲的脉冲宽度不同,和/或,不同所述激光脉冲的发射周期不同。
参考图9所示,本公开实施例提供一种激光雷达,可包括:
一个或多个激光发射器,用于发射激光信号;
激光接收器,用于接收激光信号;
处理器,分别与所述激光发射器和激光接收器连接,用于控制激光发射器发射激光信号,并处理激光接收器接收激光信号产生的回波数据,从而实现前述任意技术方案提供的回波信号处理方法。
本公开实施例还提供一种激光雷达,包括:
存储器,存储有计算机可执行指令;
处理器,与所述存储器连接,用于通过执行所述计算机可执行指令,实现前述任意一个技术方案提供的回波信号处理方法,例如,执行图1、图4至图7所示的任意一个回波处理方法。该激光雷达也可是图9所示的的激光雷达。
该存储器可为各种类型的存储设备,例如,该存储器可包括:只读存储器、随机存储器、闪存和/或硬盘等。示例性地,所述存储器至少包括:非瞬间存储器。
所述处理器可包括各种具有信息处理能力的芯片或者集成电路。所述处理器包括但不限于:中央处理器、微处理器或者微控制器等。
所述处理器与所述存储器之间可以通过总线等通信接口连接。
本公开实施例还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令;所述计算机可执行指令被处理器执行后,能够实现前述任意技术方案提供的回波信号处理方法,示例性地,该处理器通过执行所述可执行指令,可以实现图1、图4至图7所示的任意一个回波处理方法。
该计算机存储介质为计算机可读存储介质,至少可为非瞬间存储介质。所述计算机存储介质的具体可包括:光盘、闪存器、光盘和/或各种类型的硬盘等。
本领域技术人员可以理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述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:其依然可以对前述各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各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (28)
1.一种回波信号处理方法,其特征在于,包括:
从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个所述回波信号,其中,所述Z个所述回波信号,在时域上排序形成第一序列; 其中,所述Z为小于或等于N的正整数;其中,所述N为预设的正整数;
在时域上对所述第一序列向后延迟时长Ti得到第i个第二序列;其中,所述i为小于或等于M-1的正整数;所述Ti为第M个发射激光信号与第i个发射激光信号之间的发射时间间隔;所述M为激光信号的类型个数;
在时域叠加M-1个所述第二序列与所述第一序列,得到第三序列;其中,所述第三序列包括:Y个在时域上排序的叠加信号;
根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,其中,所述L为小于或等于所述Y的正整数,所述x为小于或等于所述Z的正整数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,包括:
当L个所述叠加信号中不存在与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号为串扰信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一门限值是根据所述激光信号的脉冲宽度确定的。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,包括:
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号不是串扰信号;
或者,
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号;f为小于或等于Z的正整数;第f个所述回波信号为:幅度满足第一条件的Z个所述回波信号的任意一个或多个。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号,包括:
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,是否满足第三条件;
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异,是否满足第四条件;
当所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件,和/或所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异满足第四条件,确定第x个所述回波信号不是串扰信号。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号,还包括:
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔不满足所述第三条件,且所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异不满足第四条件,确定第x个所述回波信号为所述串扰信号。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,是否满足第三条件,包括:
确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值是否不大于第二门限值;
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值不大于第二门限值,确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第二门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在时域上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
9.根据权利要求5所述的方法, 其特征在于,所述确定所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异,是否满足第四条件,包括:
确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差值,是否不大于第三门限值;
当第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差值不大于第三门限值,确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的差异满足所述第四条件。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第三门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在幅度上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
11.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个所述回波信号,包括:
从所述预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度大于第一阈值的Z个所述回波信号。
12.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号,包括:
从所述第三序列包含的所述叠加信号中选择幅度大于第二阈值的L个所述叠加信号。
13.根据权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述N是根据发射所述激光信号的发射器个数及单个所述发射器发射激光脉冲的类型确定的,不同类型所述激光脉冲的脉冲宽度不同,和/或,不同所述激光脉冲的发射周期不同。
14.一种回波信号处理装置,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于从预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度满足第一条件的Z个所述回波信号,其中, 所述Z个所述回波信号,在时域上排序形成第一序列; 其中,所述Z为小于或等于N的正整数;其中,所述N为预设的正整数;
延迟模块,用于在时域上向后延迟时长Ti得到第i个第二序列;其中,所述i为小于或等于M-1的正整数;所述Ti为第M个发射激光信号与第i个发射激光信号之间的发射时间间隔;其中,所述M为激光信号的类型个数;
叠加模块,用于在时域叠加M-1个所述第二序列与所述第一序列,得到第三序列;其中,所述第三序列包括:Y个在时域上排序的叠加信号;
第二确定模块,用于根据从所述第三序列中选择幅度满足第二条件的L个叠加信号的时域位置与第x个所述回波信号的时域位置,确定第x个所述回波信号是否是串扰信号,其中,所述L为小于或等于所述Y的正整数,所述x为小于或所述M的正整数。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述第二确定模块,具体用于当L个所述叠加信号中不存在与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号为串扰信号。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于,所述第一门限值是根据所述激光信号的脉冲宽度确定的。
17.根据权利要求14至16任一项所述的装置,其特征在于,所述第二确定模块,具体用于当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第x个回波信号不是串扰信号;
或者,
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号;f为小于或等于Z的正整数;第f个所述回波信号为:幅度满足第一条件的Z个所述回波信号的任意一个或多个。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第二确定模块,具体用于当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,是否满足第三条件;
当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,确定所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异,是否满足第四条件;
当所述第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件,和/或所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异满足第四条件,确定第x个所述回波信号不是串扰信号。
19.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述当L个所述叠加信号存在至少一个与第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔小于第一门限值的所述叠加信号时,根据第f个所述回波信号与第x个所述回波信号的信号特征的差异,确定第x个所述回波信号是否为所述串扰信号,还包括:
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔不满足所述第三条件,且所述第f个所述回波信号的幅度和第x个所述回波信号的幅度之间的差异不满足第四条件,确定第x个所述回波信号为所述串扰信号。
20.根据权利要求18所述的装置,其特征在于,所述第二确定模块,具体用于确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值是否不大于第二门限值;
当第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔,减去第f个所述回波信号对应的激光信号与第x个回波信号对应的激光信号之间的发射时间间隔的差值不大于第二门限值,确定第f个所述回波信号的时域位置和第x个所述回波信号的时域位置之间的间隔满足所述第三条件。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
所述第二门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在时域上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
22.根据权利要求20所述的装置, 其特征在于,所述第二确定模块,具体用于确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差值,是否不大于第三门限值;
当第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的比值减去1的差值不大于第三门限值,确定第f个所述回波信号的幅度与第x个所述回波信号的幅度之间的差异满足所述第四条件。
23.根据权利要求22所述的装置,其特征在于,所述第三门限值是:根据激光发射器发射所述激光信号在幅度上的稳定性参数和/或激光接收器接收所述回波信号的稳定参数确定的。
24.根据权利要求14至16任一项所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块,具体用于从所述预设时间窗内接收的回波信号中,确定出幅度大于第一阈值的Z个所述回波信号。
25.根据权利要求14至16任一项所述的装置,其特征在于,所述第一确定模块,具体用于从所述第三序列包含的所述叠加信号中选择幅度大于第二阈值的L个所述叠加信号。
26.根据权利要求14至16任一项所述的装置,其特征在于,所述N是根据发射所述激光信号的发射器个数及单个所述发射器发射激光脉冲的类型确定的,不同类型所述激光脉冲的脉冲宽度不同,和/或,不同所述激光脉冲的发射周期不同。
27.一种激光雷达,其特征在于,包括:
存储器,存储有计算机可执行指令;
处理器,与所述存储器连接,用于通过执行所述计算机可执行指令,实现权利要求1至13任一项提供的方法。
28.一种计算机存储介质,所述计算机存储 介质存储有计算机可执行指令;所述计算机可执行指令被处理器执行后,能够实现如权利要求1至13任一项提供的方法。
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