CN115639568A - 信号处理电路模组、调频连续波雷达及雷达系统控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请适用于雷达技术领域，提供了一种信号处理电路模组、调频连续波雷达及雷达系统控制方法，信号处理电路模组包括：信号分路模块，信号分路模块包括分波器；与信号分路模块连接的第一光电探测模块；与信号分路模块连接的第二光电探测模块；分别与第一光电探测模块和第二光电探测模块连接的计算模块，计算模块包括加法单元、模数转换单元以及数字处理单元，通过分波器不同波长的两个探测信号对应的回波信号进行处理，将两种不同波长的回波光信号区分开，并且还能够基于第一拍频信号的频率和第二拍频信号的频率计算在多普勒速度的频率大于基于距离的频率时的多普勒速度的频率和基于距离的频率，实现对目标物体的测速测距解耦。

Description

信号处理电路模组、调频连续波雷达及雷达系统控制方法

技术领域

本申请属于雷达技术领域，尤其涉及一种信号处理电路模组、调频连续波雷达系统、雷达系统控制方法、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术

调频连续波(FM continuous wave，FMCW)雷达系统是一种测距设备，因其能够快速精准地检测道路情况以及车辆周围环境，已被广泛应用于智慧交通领域和无人驾驶领域中。

FMCW雷达系统通常通过产生经过频率调制的射频或激光信号(以下简称为调频信号)，然后将调频信号分成两路信号，其中一路信号作为本振信号，另一路信号出射至被探测的目标物体并被目标物体表面反射形成回波信号，接收该回波信号，并利用该回波信号与上述本振信号进行混频，产生拍频信号，根拍频信号的频率就能解算出目标物体的速度和距离。

发明内容

随着FMCW雷达探测技术的发展，领域内开始研究通过双激光器同时发射激光信号，且两激光信号沿同一光路发射与接收，以实现解算目标物体相对于 FMCW雷达的距离与速度的方案。然而，当前的激光雷达在接收回波信号时并不能将两种回波光信号区分开，从而导致仍不能实现距离与速度的解算。

本申请实施例提供了一种信号处理电路模组、调频连续波雷达、雷达系统控制方法、终端设备以及计算机可读存储介质，以改善采用双激光器的FMCW 激光雷达不能将两种回波光信号区分开的现状。

第一方面，本申请实施例提供一种信号处理电路模组，包括：

信号分路模块，包括分波器，所述分波器用于接收包括第一回波光信号与第二回波光信号的原始回波光信号，并分波处理，以得到波长不同的所述第一回波光信号和所述第二回波光信号；

第一光电探测模块，用于接收所述第一回波光信号以及与所述第一回波光信号对应的第一本振光信号，并输出第一拍频电信号；

第二光电探测模块，用于接收所述第二回波光信号以及与所述第二回波光信号对应的第二本振光信号，并输出第二拍频电信号；以及

计算模块，包括加法单元、模数转换单元以及数字处理单元，所述加法单元分别与所述第一光电探测模块及所述第二光电探测模块连接，以接收所述第一拍频电信号与所述第二拍频电信号，并进行叠加以输出第一加法电信号，所述模数转换单元与所述加法单元连接，所述模数转换单元用于对所述第一加法电信号进行模数转换以输出第一数字电信号，所述数字处理单元与所述模数转换单元连接，用于根据所述第一数字电信号确定所述目标物体相对于雷达的距离与速度。

在第一方面的一种实现方式中，所述信号分路模块还包括：

第一偏振分束旋转器，设于所述分波器与所述第一光电探测模块之间，所述第一偏振分束旋转器用于接收所述第一回波光信号，并输出与所述第一本振信号的偏振方向相同的两路第一回波子信号；以及

第二偏振分束旋转器，设于所述分波器与所述第二光电探测模块之间，所述第二偏振分束旋转器用于接收所述第二回波光信号，并输出与所述第二本振光信号的偏振方向相同的两路第二回波子信号；

所述第一光电探测模块用于接收所述第一本振光信号与一路所述第一回波子信号，所述第二光电探测模块用于接收所述第二本振光信号与一路所述第二回波子信号。

在第一方面的一种实现方式中，所述信号处理电路模组包括两个所述第一光电探测模块，每一个所述第一光电探测模块用于接收所述第一本振光信号与一路所述第一回波子信号；

所述信号处理电路模组包括两个所述第二光电探测模块，每一个所述第二光电探测模块用于接收所述第二本振信号与一个所述第二回波子信号；

所述计算模块包括两个所述加法单元，每一个所述加法单元分别连接一个所述第一光电探测模块与一个所述第二光电探测模块。

在第一方面的一种实现方式中，所述计算模块包括：

所述第一光电探测模块包括：

第一混频器，用于接收所述第一本振光信号与所述第一回波光信号，以使所述第一本振光信号与所述第一回波光信号发生拍频而生成第一拍频光信号；以及

第一平衡光电探测器，与所述第一混频器连接，用于对所述第一混频器所输出的所述第一拍频光信号进行平衡探测，以生成所述第一拍频电信号；

所述第二光电探测模块包括：

第二混频器，用于接收所述第二本振光信号与所述第二回波光信号，以使所述第二本振光信号与所述第二回波光信号发生拍频而生成第二拍频光信号；以及

第二平衡光电探测器，与所述第二混频器连接，用于对所述第二混频器所输出的第二拍频光信号进行平衡探测，以生成所述第二拍频电信号。

在第一方面的一种实现方式中，所述计算模块还包括：

第一信号放大单元，连接于所述第一光电探测模块与所述加法单元之间，用于对所述第一拍频电信号进行放大，以输出放大后的第一拍频电信号；

第二信号放大单元，连接于所述第二光电探测模块与所述加法单元之间，用于对所述第二拍频电信号进行放大，以输出放大后的第二拍频电信号。

在第一方面的一种实现方式中，所述计算模块还包括：

第一整形单元，连接于所述第一信号放大单元与所述数字处理单元之间，用于对所述放大后的第一拍频电信号进行整形，得到第一方波信号；

第二整形单元，连接于所述第二信号放大单元与所述数字处理单元之间，用于对所述放大后的第二拍频电信号进行整形，以得到第二方波信号；

所述数字处理单元根据所述第一方波信号确定所述第一拍频电信号的频率，以及根据所述第二方波信号确定所述第二拍频电信号的频率。

在第一方面的一种实现方式中，所述数字处理单元包括：

第一时间门电路，与第一整形单元连接，用于获取所述第一方波信号的频率；以及

第二时间门电路，与所述第二整形单元连接，用于获取所述第二方波信号的频率。

第二方面，本申请实施例提供一种调频连续波，包括：

信号发射端，用于生成第一探测光信号、与所述第一探测光信号对应的第一本振光信号、第二探测光信号以及与所述第二探测光信号对应的第二本振光信号，并通过同一发射光路发射所述第一探测光信号和所述第二探测光信号，所述第一探测光信号与所述第二探测光信号的波长不同；

信号接收端，用于接收原始回波光信号，所述原始回波光信号包括第一回波光信号和第二回波光信号，所述第一回波光信号由目标物体反射所述第一探测光信号形成，所述第二回波光信号由所述目标物体反射所述第二探测光信号形成；以及

如第一方面或第一方面任意可选方式所述的信号处理电路模组，信号处理电路模组分别与信号发射端和信号接收端连接。

在第二方面的第一种实现方式中，上述信号发射端包括：

调频信号生成模块，用于产生不同波长的第一调频信号和第二调频信号。

分路器，与所述调频信号生成模块连接，用于将所述第一调频信号进行分路处理，得到第一探测光信号和与所述第一探测光信号对应的第一本振光信号，以及将所述第二调频信号进行分路处理，得到第二探测光信号和与所述第二探测光信号对应的第二本振光信号；以及

发射光路，用于接收并发射所述分路器输出的所述第一探测光信号和所述第二探测光信号。

第三方面，本申请实施例提供一种雷达系统控制方法，应用于如第二方面所和第二方面任意可选方式所述的调频连续波雷达，雷达系统控制方法包括：

控制信号发射端生成第一探测光信号、与所述第一探测光信号对应的第一本振光信号、第二探测光信号以及与所述第二探测光信号对应的第二本振光信号，并通过同一发射光路发射所述第一探测光信号和所述第二探测光信号，以探测目标物体；

基于信号处理电路模组对原始回波光信号进行处理，确定目标物体的运动方向和距离。

第四方面，本申请实施例提供一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储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第三方面或第三方面的任意可选方式所述的雷达系统控制方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第三方面或第三方面的任意可选方式所述的雷达系统控制方法。

第六方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第三方面或第三方面的任意可选方式所述的雷达系统控制方法。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

实施本申请实施例提供的一种信号处理电路模组、调频连续波雷达、雷达系统控制方法、终端设备、计算机可读存储介质具有以下有益效果：

本申请实施例提供的信号处理电路模组，通过分波器不同波长的两个探测信号对应的回波信号进行处理，能够将两种不同波长的回波光信号区分开，并且上述信号处理电路还能够基于第一拍频信号的频率和第二拍频信号的频率计算出在多普勒速度的频率大于基于距离的频率时基于多普勒速度的频率和基于距离的频率，从而解算出目标物体的运动速度和距离，实现对快速移动的目标物体的测速测距解耦。

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是本申请一实施例提供的调频连续波雷达系统的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的一种信号处理电路模组的电路结构示意图；

图3是本申请一实施例提供的一种信号处理电路模组中计算模块的电路结构示意图；

图4是本申请实施例中回波信号拍频后的二维时频谱示意图；

图5是本申请另一实施例提供的一种信号处理电路模组的电路结构示意图；

图6是本申请另一实施例提供的一种信号处理电路模组的电路结构示意图；

图7是本申请另一实施例提供的一种信号处理电路模组的电路结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种信号处理电路模组的电路原理示意图；

图9是本申请实施例提供的一种雷达系统控制方法的实现流程示意图；

图10是本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。

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，以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。

应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还应当理解，在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

以下将对本申请实施例提供的信号处理电路模组、调频连续波雷达、雷达系统控制方法、终端设备以及计算机可读存储介质进行详细的说明：

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种调频连续波雷达的结构示意图。

如图1所示，上述调频连续波雷达可以包括信号发射端11、信号接收端12 以及信号处理电路模组20。

上述信号发射端11用于生成第一探测光信号、与第一探测光信号对应的第一本振光信号、第二探测光信号以及与第二探测光信号对应的第二本振光信号，第一探测光信号与第二探测光信号的波长不同。

上述信号接收端12用于接收原始回波光信号，原始回波光信号可以包括第一回波光信号和第二回波光信号，第一回波光信号由目标物体反射上述第一探测光信号形成，上述第二回波光信号由目标物体反射第二探测光信号形成。

信号处理电路模组20分别与上述信号发射端11和上述信号发射端12连接。

在一个实施例中，上述信号发射端11可以包括调频信号生成模块111、分路器112以及发射光路113，信号接收端12可以包括接收光路121。

在具体应用中，上述调频信号生成模块111用于产生不同波长的第一调频信号和第二调频信号。

上述分路器112与上述调频信号生成模块111连接，用于将第一调频信号进行分路处理，得到第一探测光信号和与第一探测光信号对应的第一本振光信号；以及将第二调频信号进行分路处理，得到第二探测光信号和与第二探测光信号对应的第二本振光信号。

发射光路113，用于接收并发射上述分路器112输出的第一探测光信号和第二探测光信号。

在本申请实施例中，上述第一调频信号的波长与上述第二调频信号的波长不相等，上述第一调频信号的扫频周期与第二调频信号的扫频周期相同，上述第一调频信号的扫频斜率与第二调频信号的扫频斜率大小相等，上述第一调频信号的扫频方向与上述第二调频信号的扫频方向相反。

示例性地，上述第一调频信号可以是波长为第一波长λ₁，扫频斜率为第一斜率K₁的三角波信号，相应地，上述第二调频信号则可以是波长为第二波长λ₂，扫频斜率为第一斜率K₁的三角波信号；其中，当第一调频信号处于上扫频阶段时，第二调频信号则处于下扫频阶段。一般地，上述第一波长λ₁与第二波长λ₂之间相差0.1～0.3nm。

相应地，上述第一探测光信号的扫频斜率大小与第二探测光信号的扫频斜率大小相等，第一探测光信号的扫频方向与第二探测光信号的扫频方向相反。

在本申请一实施例中，上述调频信号生成模块111可以包括第一激光器和第二激光器。上述第一激光器和/或第二激光器可以是DFB激光器也可以是DBR激光器，本申请对此不加以限制。

利用第一激光器和第二激光器在同一时间分别进行上下扫频，即通过第一激光器生成处于上扫频阶段的第一调频信号，通过第二激光器生成处于下扫频阶段的第二调频信号，或者通过第一激光器生成处于下扫频阶段的第一调频信号，通过第二激光器生成处于上扫频阶段的第二调频信号。

在具体应用中，当调频信号生成模块111生成第一调频信号后，可以将第一调频信号输入至分路器112进行分路处理，分路器112将第一调频信号分成两路信号，其中一路作为第一调频信号的第一本振光信号，另一路作为第一探测光信号，将第一探测光信号经由发射光路113发射，以探测目标物体。当调频信号发送模块111生成第二调频信号后，将第二调频信号输入至分路器112 进行分路处理，分路器112同样将第二调频信号分成两路信号，其中一路作为第二调频光信号的第二本振光信号，另一路作为第二探测光信号，经由发射光路113发射上述第二探测光信号，以探测目标物体。

在具体应用中，上述分路器112可以包括第一分束器与第二分束器。其中，第一分束器与第一激光器连接，其用于将第一激光器产生第一调频信号分束成两路信号，一路作为第一探测光信号通过发射光路113进行发射，以探测目标物体，另一路作为与第一探测光信号对应的第一回波光信号进行相干探测的第一本振光信号。同理地，第二分束器与第二激光器连接，其用于将第二激光器产生第二调频信号分束成两路信号，一路作为第二探测光信号通过与第一探测光信号相同的发射光路113进行发射，以探测同一目标物体，另一路作为与第二探测光信号对应的第二回波光信号进行相干探测的第二本振光信号。

需要说明的是，利用相同的发射光路发射第一探测光信号和第二探测光信号是为了保证探测到的是同一目标物体，保证接收到的回波光信号是同一目标物体反射的回波光信号。

上述第一探测光信号发射至目标物体表面后，目标物体表面反射形成第一回波光信号，第二探测光信号发射至目标物体表面后，目标物体表面会反射形成第二回波光信号。信号接收端12基于接收光路121接收目标物体表面反射的光束(即原始回波光信号)。

在实际应用中，上述信号处理电路模组20可以分别与上述信号发射端及信号接收端12连接，用于对信号发射端产生的第一本振光信号、第二本振光信号以及信号接收端12接收到的原始回波光信号进行处理。

在具体应用中，上述信号处理电路模组20对接收到的原始回波光信号进行处理的过程可以是：上述信号处理电路模组20对得到的原始回波光信号利用分波器根据波长不同进行波长解复用处理，得到第一回波光信号和第二回光波信号，其中，第一回波光信号由目标物体反射第一探测光信号形成，第二回波光信号由目标物体反射第二探测光信号形成。信号处理电路模组20还可以基于第一回波光信号与第一本振光信号的拍频信号(第一拍频光信号)的频率和第二回波光信号与第二本振光信号的拍频信号(第二拍频光信号)的频率确定出目标物体的运动方向(快速接近、快速远离或静止)。

以下将对本申请实施例提供的信号处理电路模组进行说明：

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种信号处理电路模组的电路结构图。

如图2所示，本申请实施例提供的一种信号处理电路模组20可以包括信号分路模块21、第一光电探测模块22、第二光电探测模块23以及计算模块24。

上述信号分路模块21包括分波器211，分波器211用于接收包括第一回波光信号和第二回波光信号的原始回波光信号，并分波处理，以得到波长不同的第一回波光信号和第二回波光信号。

具体的，上述分波器211将接收到的原始回波光信号进行波长解复用处理，得到第一回波光信号和第二回波光信号。

在具体应用中，上述第一回波光信号是由第一探测光信号基于上述发射光路探测到目标物体后，目标物体表面反射形成的回波光信号；上述第二回波光信号是由第二探测光信号基于上述发射光路探测到目标物体后，目标物体表面反射形成的回波光信号；上述第一探测光信号的波长与上述第二探测光信号的波长不同，因此得到的第一回波光信号的波长与第二回波光信号的波长不同。

在具体应用中，第一拍频电信号的频率与第一回波光信号与第一本振光信号拍频得到的第一拍频光信号的频率一致，第一回波光信号与第一本振光信号拍频得到的第一拍频光信号经由光电转换得到第一拍频电信号。

第二拍频电信号的频率与第二回波光信号与第二本振光信号拍频得到的第二拍频光信号的频率一致，第二回波光信号与第二本振光信号拍频得到的第二拍频光信号经由光电转换得到上述第二拍频电信号。

上述第一光电探测模块22分别与上述信号发射端及上述信号分路模块21 连接，用于接收上述第一回波光信号以及与所述第一回波光信号对应的第一本振光信号，并输出第一拍频电信号。

需要说明的是，本申请实施例提及的接收某光信号是指接收该光信号的至少一分部或全部，例如接收原始回波光信号，意为接收未分束的原始回波光信号，或者接收分束后的回波光信号。

在具体应用中，上述第一光电探测模块22可以包括第一混频器与第一平衡光电探测器(Balance Photo Detector，BPD)。其中，第一混频器用于接收上述第一本振光信号与第一回波光信号，以使第一本振光信号与第一回波光信号发生拍频而生成第一拍频光信号。可选地，混频器为180度混频器，例如3dB耦合器；则混频器可以输出两个第一拍频光信号，输出的两个第一拍频光信号的相位相差为180度。第一平衡光电探测器与第一混频器连接，其用于接收上述两个第一拍频光信号，并进行平衡探测，以输出与上述第一拍频光信号相关的电信号，即第一拍频电信号。

需要说明的是，上述光电探测模块22还可以利用其他能够进行混频的器件来实现混频，相应地，第一平衡光电探测器也可以适应性地调整为其他的光电探测器，本申请对此不加以限制。此外，第一光电探测模块22亦可以不包括第一混频器；例如，其可以通过一光电探测器对第一本振光信号与第一回波光信号在自由空间拍频而生成的第一拍频信号接收，并进行光电转换，得到第一拍频电信号。

上述第二光电探测模块23分别与上述信号发射端及上述信号分路模块21 连接，用于接收上述第二回波光信号以及与上述第二回波光信号对应的第二本振光信号，并输出第二拍频电信号。

在具体应用中，上述第二光电探测模块23同样包括第二混频器与第二平衡光电探测器(Balance Photo Detector，BPD)。其中，第二混频器用于接收上述第二本振光信号与第二回波光信号，以使第二本振光信号与第二回波光信号发生拍频而生成第二拍频光信号。可选地，第二混频器为180度混频器，例如3dB 耦合器；则第二混频器可以输出两个第二拍频光信号，输出的两个第二拍频光信号的相位相差为180度。第二平衡光电探测器与第二混频器连接，其用于接收上述两个第二拍频光信号，并进行平衡探测，以输出与上述第二拍频第二信号相关的电信号，即第二拍频电信号。

需要说明的是，上述第二光电探测模块23还可以利用其他能够进行混频的器件来实现混频，相应地，第二平衡光电探测器也可以适应性地调整为其他的光电探测器，本申请对此不加以限制。此外，第二光电探测模块22亦可以不包括第二混频器；例如，其可以通过一光电探测器对第二本振光信号与第二回波光信号在自由空间拍频而生成的第二拍频光信号接收，并进行光电转换，得到第二拍频电信号。

在本申请实施例中，上述计算模块24分别与上述第一光电探测模块22和第二光电探测模块23连接。

请参阅图3，上述计算模块24包括加法单元241、模数转换单元242以及数字处理单元243。

加法单元241分别与第一光电探测模块22及第二光电探测模块23连接，以接收第一拍频电信号与第二拍频电信号，并将第一拍频电信号和第二拍频电信号进行叠加以输出第一加法电信号。

模数转换单元242与加法单元241连接，模数转换单元242用于对第一加法电信号进行模数转换以输出第一数字电信号。

数字处理单元243与模数转换单元242连接，用于根据第一数字电信号确定目标物体相对于雷达的距离与速度。

在本申请实施例中，上述FMCW激光雷达系统可以应用于对多普勒拍频高于距离拍频的场景下解算目标物体相对于雷达的距离与速度：

定义第一本振光信号基于距离的频率f_R1为：

f_R1＝f_r＝k₁*τ (1)

定义第二本振光信号基于距离的频率f_R2为：

f_R2＝f_r＝k₁*τ (2)

定义上述第一拍频光信号与上述第二拍频信号中的频率值较小的一个为第一频率f₁，较大的一个为第二频率f₂，由此有：

f₁＝|k₁*τ-f_d| (3)

f₂＝|k₁*τ+f_d| (4)

基于多普勒速度的拍频与目标物体的运动速度的关系可以表示为：

其中，f_d是指基于多普勒速度的频率，f₀是第一/第二本振光信号的中心频率，τ为飞行时间。

上述数字处理单元243可以包括快速傅里叶变化模块，其用于根据上述加法单元241得到的第一加法电信号来获取两幅值峰值所对应的频率，该两频率中较小的一个为上述第一频率，另一个则为第二频率。对于基于多普勒速度的频率大于基于距离的频率的场景，上述公式(3)表示f₁＝(f_d-k₁*τ)，公式(4)表示为f₂＝(k₁*τ+f_d)。将第一频率与第二频率相加即可以得到 2f_d，因此可以计算出基于多普勒速度的频率的大小，进一步可以计算出基于距离的频率的大小，进而可以结合上述中心频率和扫频斜率实现目标物体的运动速度和距离的解耦。其中，加法单元241的设置有利于节省ADC的数量，进而节省该信号电路处理模组的硬件体积及成本。

因此，上述计算模块24根据上述第一频率f₁和上述第二频率f₂，就能够计算出在基于多普勒速度频率大于基于距离的频率的场景下的基于多普勒速度的频率和基于距离的频率，最终就可以计算出目标物体的运动速度和距离，实现对快速移动的目标物体的测速测距解耦，解决FMCW激光雷达在对近距离高速移动的目标物体进行探测时由于多普勒速度的频率大于基于距离的频率而导致无法对目标物体的运动速度和距离进行解耦的问题。

请参阅图4，图4示出了回波光信号拍频后的二维时频谱示意图。第一激光器和第二激光器分别进行上扫频和下扫频。无论是第一本振光信号或是第二本振光信号，将第三频率f_定义为上扫频对应的回波光信号与本振光信号拍频的拍频信号的频率，第四频率f+定义为下扫频对应的回波光信号与本振光信号拍频的拍频信号的频率。当目标物体的运动方向为目标物体快速相对激光雷达接近时，相同的半扫频周期中，第三频率f_-小于第四频率f₊，当运动方向为目标物体相对激光雷达快速远离时，相同的半扫频周期中，第三频率f_-大于第四频率f₊。当目标物体相对激光雷达静止时，相同的半扫频周期中，第三频率f_-等于第四频率f₊。因此，可以根据第一本振光信号和第二本振光信号处理上扫频或下扫频，进而确定第一本振光信号对应的拍频频率为第三频率f_-或第四频率 f₊；然后，结合两者的大小关系，从而确定目标物体相对于激光雷达的运动方向。

在具体应用中，上述计算模块24可以基于现场可编程门阵列(field -programmable gate array，FPGA)或专用集成电路芯片(applicationspecificintegrated circuits，ASIC)来检测第一拍频电信号的频率和第二拍频电信号的频率。也可以利用高速并行模数转换器(Analog-to-digitalconverte，ADC) 采集第一拍频电信号的频率和第二拍频电信号的频率。由于FPGA可以明确第一本振光信号与第二本振光信号所处的扫频方向，进而可以确定第一本振光信号对应的拍频频率分别为第三频率f_-或第四频率f₊中的一个，第二本振光信号对应的拍频频率则为第三频率f_-或第四频率f₊中的另一个；然后判断两者之间的大小关系，则可确定出目标物体相对于激光雷达的运动方向。

请参阅图5，图5示出了本申请另一实施例提供的信号处理电路模组的电路结构示意图，请参阅图5，在本申请一实施例中，上述信号分路模块21还可以包括第一偏振分束旋转器212、第二偏振分束旋转器213。

沿第一回波光信号的传播方向，上述第一偏振分束旋转器212设于分波器 211与第一光电探测器模块22之间，第一偏振分束旋转器212用于接收第一回波光信号，并输出与第一本振光信号的偏振方向相同的两路第一回波子信号。

上述第一回波光信号输入到第一偏振分束旋转器212中进行偏振分束，进而得到与第一本振光信号的偏振方向相同和正交的两个信号；然后，与第一本振光信号偏振方向相同的信号维持偏振方向不变并输出以得到一个第一回波子信号，另一与第一本振光信号的偏振方向正交的信号再做偏振旋转，进而得到另一与第一本振光信号的偏振方向相同的第一回波子信号。即是，第一回波光信号经由第一偏振分束器可以得到两路第一回波子信号。在一些实施例中，第一本振光信号与第二本振光信号均为TE模式信号，则两路第一回波子信号都是TE模式下的信号。

沿第二回波光信号的传播方向，上述第二偏振分束旋转器213设于上述分波器211与上述第二光电探测模块之间，第二偏振分束旋转器213用于接收第二回波光信号，并输出与第二本振光信号的偏振方向相同的两路第二回波子信号。

上述第二回波光信号输入到第二偏振分束旋转器213中进行偏振分束，进而得到与第二本振光信号的偏振方向相同和正交的两个信号；然后，与第二本振光信号偏振方向相同的信号维持偏振方向不变并输出以得到一个第二回波子信号，另一与第二本振光信号的偏振方向正交的信号再做偏振旋转，进而得到另一与第二本振光信号的偏振方向相同的第二回波子信号。即是，第二回波光信号经由第二偏振分束器可以得到两路第二回波子信号。在一些实施例中，第一本振光信号与第二本振光信号均为TE模式信号，则两路第二回波子信号都是TE模式下的信号。

相应地，上述第一光电探测模块22则用于接收第一本振光信号与一路上述第一回波子信号，第二光电探测模块23用于接收第二本振光信号与一路上述第二回波子信号。

请继续参阅图5，上述信号处理电路模组可以包括两个第一光电探测模块 22，每一个第一光电探测模块用于接收第一本振光信号与一路上述第一回波子信号。

上述信号处理电路模组还可以包括两个第二光电探测模块23，每一个第二光电探测模块用于接收第二本振光信号与一路上述第二回波子信号。

上述计算模块24包括两个上述加法单元241，每一个加法单元241分别连接一个第一光电探测模块22与一个第二光电探测模块23。

一个第一光电探测模块22接收第一本振光信号和一路第一回波子信号，以使第一本振光信号与一路所述第一回波子信号发生拍频而生成一路第一拍频光信号，并对该路第一拍频光信号进行平衡探测，生成一路第一拍频电信号。

另一个第一光探测模块22接收第一本振光信号和另一路第一回波子信号，以使第一本振光信号与另一路第一回波子信号发生拍频而生成另一路第一拍频光信号，并对该路第一拍频光信号进行平衡探测，生成另一路第一拍频电信号。

一个第二光电探测器23用于接收第二本振光信号和一路第二回波子信号，以使第二本振光信号与一路第二回波子信号发生拍频而生成一路第二拍频光信号，并对该路第二拍频光信号进行平衡探测，生成一路第二拍频电信号。

另一个第二光探测器23用于接收第二本振光信号和另一路第二回波子信号，以使第二本振光信号与另一路第二回波子信号发生拍频而生成另一路第二拍频光信号，并对该路第二拍频光信号进行平衡探测，生成另一路第二拍频电信号。

在本申请一实施例中，上述计算模块24可以包括第一信号放大单元244 和第二信号放大单元245。

第一信号放大单元244连接于第一光电探测模块22与加法单元241之间，用于对第一拍频电信号进行放大，以输出放大后的第一拍频电信号；

第二信号放大单元245连接于第二光电探测模块23与加法单元241之间，用于对第二拍频电信号进行放大，以输出放大后的第二拍频电信号。

请继续参阅图6，在本申请一实施例中，上述计算模块24可以包括两个第一信号放大单元244，一个第一信号放大单元244对一个第一光电探测模块22 生成的一路第一拍频电信号进行放大，另一个第一信号放大单元244对另一个第一光电探测模块22生成的另一路第一拍频电信号进行放大。

上述计算模块24还可以包括两个第二信号放大单元245，一个第二信号放大单元245对一个第二光电探测模块23生成的一路第二拍频电信号进行放大，另一个第二信号放大单元245对另一个第二光电探测模块23生成的另一路第二拍频电信号进行放大。

上述模数转换单元可以包括高速模数转换器件。

本申请实施例还提供了另一种计算模块24，利用整形单元对信号放大单元输出的信号进行整形，得到各个拍频信号对应的方波信号，然后计算预设单位时间内方波的个数，进而确定出各个拍频信号的频率。如此，一方面可以根据第一拍频电信号的频率与第二拍频电信号的频率大小，判断出目标物体相对于激光雷达的运动方向；另一方面，也可以通过该第一拍频电信号的频率与第二拍频电信号的频率大小直接获取上述基于距离的拍频频率以及基于速度的拍频频率。

请参阅图7，图7示出了本申请另一实施例提供的一种信号处理电路模组的电路结构示意图。如图7所示，区别于上一实施例，本申请实施例提供的信号处理电路模组的计算模块24还包括第一整形单元246和第二整形单元247。

在具体应用中，第一整形单元246连接于第一信号放大单元244与数字处理单元243之间，用于对放大后的第一拍频电信号进行整形，得到第一方波信号。

第二整形单元247连接于第二信号放大单元245与数字处理单元243之间，用于对放大后的第二拍频电信号进行整形，以得到第二方波信号。

数字处理单元243根据第一方波信号确定第一拍频电信号的频率，以及根据第二方波信号确定第二拍频电信号的频率。

上述信号处理电路可以包括两个第一整形单元246和两个第二整形单元 247。一个第一整形单元246用于对一个第一信号放大单元244输出的电信号进行整形，得到对应的第一方波信号；另一个第一整形单元246上述对另一个第一信号放大单元244输出的电信号进行整形，得到另一第一方波信号；一个上述第二整形单元247用于对一个第二信号放大单元245输出的电信号进行整形，得到第二方波信号；另一个上述第二整形单元247用于对另一个第二信号放大单元245输出的电信号进行整形，得到另一第二方波信号。

在本申请实施例中，上述数字处理单元包括：第一时间门电路和第二时间门电路。

第一时间门电路与第一整形单元连接，用于获取第一方波信号的频率。

第二时间门电路与第二整形单元连接，用于获取第二方波信号的频率。

通过第一时间门电路和第二时间门电路就能够确定同一时刻第一方波信号的频率和第二方波信号的频率，通过比较第一方波信号的频率和第二方波信号的频率的大小就能够确定出目标物体的运动方向，将第一拍频电信号和第二拍频电信号进行叠加，根据快速傅里叶变换或者时间门电路即可获得第一拍频电信号的频率与第二拍频电信号的频率，进而可以实现目标物体测距测速的解耦。

需要说明的是，在通过将各路拍频信号整形转换成方波信号后，还可以利用频率电压转换电路，将方波信号转换为电流/电压信号，然后利用电压比较器/电流比较器，比较两路信号的大小，进而确定出目标物体的运动方向，还可以利用慢速ADC采集各路的转换电压，然后在数字域判断出目标物体的运动方向。

值得一提的是，第一时间门电路与第二时间门电路的成本较低，通过其获取上述频率可以节省ADC的硬件资源，进而有利于降低该信号处理电路模组的硬件成本。另外，对于近距离探测时，由于回波光信号的能量较高，所以通过第一时间门电路(与第二时间门电路)获取上述第一拍频电信号(与第二拍频电信号)即能够满足要求，该处理电路整体的结构简单。而对于中远距离探测，由于回波光信号的能量较低，所以通过第一时间门电路(与第二时间门电路)获取上述第一拍频电信号(与第二拍频电信号)难以满足上述要求；此时，可以通过两路ADC分别将采集的第一加法电信号传输至数字处理模块，数字处理模块在对两所述第一加法电信号快速傅里叶变换得到频域信号之后，还可以将两频域信号叠加，从而使频域信号中的每一幅值峰值近乎成倍增强，而这有利于激光雷达可以实现更远距离的探测。

示例性的，请参阅图8，图8示出了本申请实施例提供的信号处理电路模组的电路原理示意图。

如图8所示，本申请实施例中的信号分路模块21可以包括分波器DEMUX、第一偏振分离旋转器(polarization splitter and rotato，PSR)PSR1、第二偏振分离旋转器PSR2。

分波器(DEMUX)将输入的原始回波光信号分离成第一回波光信号和第二回波光信号。第一回波光信号通过第一偏振分束旋转器PSR1进行偏振分束和偏振旋转，得到两路TE模式的第一回波子信号。第二回波光信号通过第二偏振分束旋转器PSR2进行偏振分束和偏振旋转，得到两路TE模式的第二回波子信号。

每一个第一光电探测模块22包括一个光混频器和一个平衡光电探测器 BPD，每一个第二光电探测模块22同样包括一个光混频器和一个平衡光电探测器BPD。

一个第一光电探测模块22中的光混频器1将第一偏振分束旋转器PSR1输出的一路第一回波子信号与第一本振光信号进行混频后，通过与光混频器1连接的平衡光电探测器BDP1进行光电转换，得到一路第一拍频电信号，另一个光电探测模块22中的光混频器2将第一偏振分束旋转器PSR1输出的另一路第一回波子信号与第一本振光信号进行混频后，通过与光混频器2连接的平衡光电探测器BDP2进行光电转换，得到另一路第一拍频电信号。一个第二光电探测模块23中的光混频器3将第二偏振分束旋转器PSR2输出的第二回波子信号与第二本振光信号进行混频后，通过与光混频器3连接的平衡光电探测器BPD3 进行光电转换，得到一路第二拍频电信号，另一个第二光电探测模块23中的光混频器4将第二偏振分束旋转器PSR2输出的另一路第二回波子信号与第二本振光信号进行混频后，通过与光混频器4连接的平衡光电探测器BDP4进行光电转换，得到另一路第二拍频电信号。

信号处理电路可以包括两个第一信号放大单元和两个第二信号放大单元。

每一个第一信号放大单元244包括一个跨阻放大器TIA，通过第一信号放大单元244的跨阻放大器TIA对平衡光电探测器BDP输出的第一拍频电信号进行放大，每一个第二信号放大单元245同样可以包括跨阻放大器TIA,通过该跨阻放大器TIA对平衡光电探测器BDP输出的第二拍频电信号进行放大。

信号处理电路可以包括两个第一整形单元246和两个第二整形单元247。第一整形单元246包括第一整形电路，第二整形单元247包括第二整形电路。即信号处理电路包括两个第一整形电路和两个第二整形电路。

一个第一整形电路用于对一个第一信号放大单元中的跨阻放大器TIA1输出的电信号进行整形，得到对应的第一方波信号；另一个第一整形电路上述对另一个第一信号放大单元中的跨阻放大器TIA2输出的电信号进行整形，得到另一第一方波信号；一个上述第二整形电路用于对一个第二信号放大单元中的跨阻放大器TIA3输出的电信号进行整形，得到第二方波信号；另一个上述第二整形电路对另一个第二信号放大单元中的跨阻放大器TIA4输出的电信号进行整形，得到另一第二方波信号。

信号处理电路同样可以包括两个加法单元241。每个加法单元241包括一个加法电路；其中，一个加法电路将跨阻放大器TIA1输出的电信号与跨阻放大器TIA3输出的电信号进行叠加，另一个加法电路用于将跨阻放大器TIA2输出的电信号与对跨阻放大器TIA4输出的电信号进行叠加。

上述模数转换单元242包括高速并行ADC。

上述数字处理单元243包括现场可编程门阵列(field-programma ble ga tearray，FPGA)或专用集成电路芯片(a pplication specificintegrated circuits，ASIC)。

以下将结合图8对本申请实施例提供的信号处理电路模组的工作原理进行说明如下：

当雷达系统的接收光路接收到目标物体反射第一探测光信号和第二探测光信号的原始回波光信号后，信号处理电路模组通过分波器(DEMUX)将原始回波光信号分离成第一回波光信号和第二回波光信号，通过第一偏振分离旋转器PSR1对第一回波光信号进行偏振分束和偏振旋转，得到两个TE模式下的第一回波子信号，通过第二偏振分离旋转器PSR2对第二回波光信号进行偏振分束和偏振旋转，得到两个TE模式下的第二回波子信号。将一个第一回波子信号输入至光混频器1与第一本振光信号进行混频后，通过与光混频器1连接的平衡光电探测器BDP1进行光电转换，得到一路第一拍频电信号，将另一路第一回波子信号输入至光混频器2与第一本振光信号进行混频后，通过与光混频器2连接的平衡光电探测器BDP2进行光电转换，得到另一路第一拍频电信号。将一个第二回波子信号输入至光混频器3与第二本振光信号进行混频后，通过与光混频器3连接的平衡光电探测器BPD3进行光电转换，得到一路第二拍频电信号，将另一个第二回波子信号输入至光混频器4与第二本振光信号进行混频后，通过与光混频器4连接的平衡光电探测器BDP4进行光电转换，得到另一路第二拍频电信号。利用跨阻放大器TIA1将平衡光电探测器BPD1生成的第一拍频电信号进行放大后输入到第一整形电路中进行整形，得到第一方波信号，利用跨阻放大器TIA2将平衡光电探测器BPD2生成的第一拍频电信号进行放大后输出到第一整形电路中进行整形，得到另一第一方波信号，利用跨阻放大器TIA3将平衡光电探测器BPD3生成的第二拍频电信号进行放大后输入到第二整形电路中进行整形，得到第二方波信号，利用跨阻放大器TIA4将平衡光电探测器BPD4生成的第二拍频电信号进行放大处理后输出到第二整形电路中进行整形，得到另一第二方波信号。利用现场可编程门阵列或专用集成电路芯片将计算预设单位时间内的第一方波信号的方波个数确定出第一拍频信号的频率，计算预设单位时间内的第二方波信号的方波个数确定出第二拍频信号的频率，比较第一拍频信号的频率和第二拍频信号的频率的大小关系，进而确定出目标物体的运动方向。利用加法电路将跨阻放大器TIA1输出的电信号与跨阻放大器TIA3输出的电信号进行叠加，利用另一加法电路将跨阻放大器 TIA2输出的电信号与跨阻放大器TIA4输出的电信号进行叠加，通过高速并行 ADC进行模数转换，并将转换后的两第一数字信号传输至FPGA/ASIC。通过快速傅里叶变化模块对第一数字信号进行傅里叶变换，获取到两幅值峰值对应的频率，得到第一频率f₁和第二频率f₂，进而可以计算出在基于多普勒速度频率大于基于距离的频率的场景下的基于多普勒速度的频率和基于距离的频率，最终就可以计算出目标物体的运动速度和距离。

需要说明的是，上述信号处理电路模组可以集成为硅光波导芯片，通过该硅光波导芯片实现信号处理的过程。

以上可以看出，本申请实施例提供的信号处理电路模组，能够将两种不同波长的回波光信号区分开，并且上述信号处理电路还能够基于第一拍频信号的频率和第二拍频信号的频率计算出在多普勒速度的频率大于基于距离的频率时基于多普勒速度的频率和基于距离的频率，从而解算出目标物体的运动速度和距离，实现对快速移动的目标物体的测速测距解耦，解决FMCW激光雷达在对近距离高速移动的目标物体进行探测时由于多普勒速度的频率大于基于距离的频率而导致无法对目标物体的运动速度和距离进行解耦的问题。

需要说明的是，上述各个单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参照方法实施例部分，此处不再赘述。

基于上述实施例所提供的雷达系统和信号处理电路模组，本发明实施例进一步给出应用于上述雷达系统实施例和信号处理电路模组实施例的雷达控制方法实施例。

请参阅图9，图9是本申请实施例提供的一种雷达系统控制方法的示意性流程图。本申请实施例提供的雷达系统控制方法的执行主体是上述调频连续波激光雷达，具体可以是激光雷达内部的控制系统。

如图9所示，本申请实施例提供雷达系统控制方法可以包括S11～S12，详述如下：

S11：控制信号发射端生成第一探测光信号、与所述第一探测光信号对应的第一本振光信号、第二探测光信号以及与所述第二探测光信号对应的第二本振光信号，并通过同一发射光路发射第一探测光信号和第二探测光信号。

在具体应用中，雷达系统在需要探测目标物体时，可以向信号发射端发送控制指令，以控制信号发射端通过同一发射光路发射第一探测光信号和第二探测光信号。信号发射端在接收到雷达系统发送的控制指令后，会根据该控制指令生成第一调频信号和第二调频信号，然后根据第一调频信号分路得到第一本振光信号和第一探测光信号，根据第二调频信号分路得到第二本振光信号和第二探测光信号。

在具体应用中，上述第一调频信号的波长与上述第二调频信号的波长不相等，上述第一调频信号的扫频斜率与第二调频信号的扫频斜率相等，上述第一调频信号的扫频方向与上述第二调频信号的扫频方向相反。

因此，得到的第一探测光信号第一探测光信号的波长与第二探测光信号的波长不相等，第一探测光信号的扫频斜率与第二探测光信号的扫频斜率相等，第一探测光信号的扫频方向与第二探测光信号的扫频方向相反。

在得到第一探测光信号和第二探测光信号后，就可以通过同一发射光路发射第一探测光信号和第二探测光信号，以探测目标物体。

S12：基于信号处理电路模组对所述原始回波光信号进行处理，确定目标物体相对于雷达的运动速度和距离。

在具体应用中，当第一探测光信号探测到目标物体时，目标物体表面会反射回波信号，当第二探测光信号探测到目标物体时，目标物体表面同样会反射回波信号，雷达系统可以通过信号接收端的接收光路接收目标物体表面返回的原始回波光信号。当雷达系统通过信号接收端接收到目标物体表面返回的原始回波光信号后，就可以根据接收到的原始回波光信号来分析目标物体的运动速度和距离。

在具体应用中，可以基于信号处理电路模组对原始回波光信号进行处理，从原始回波光信号中分离出第一回波光信号和第二回波光信号，利用第一回波光信号与第一本振光信号进行混频，并光电转换，以得到第一拍频电信号，利用第二回波光信号与第二本振光信号进行混频，并光电转换，以得到第二拍频电信号，根据第一拍频电信号和第二拍频电信号进一步确定出基于多普勒速度的频率与基于距离的频率，从而能够计算出目标物体的运动速度和距离。

需要说明的是，关于信号处理电路模组对原始回波光信号的处理过程可以详见信号处理电路模组实施例的说明，为避免重复，在此不加以赘述。

以上可以看出，本申请实施例提供的雷达系统控制方法，同样能够通过发射波长不同且扫频方向相反的两组线性扫频信号对同一目标物体进行探测，基于不同波长的两个探测信号对应的回波信号进行处理，能够将两种不同波长的回波光信号区分开，并且上述信号处理电路还能够基于第一拍频信号的频率和第二拍频信号的频率计算出在多普勒速度的频率大于基于距离的频率时基于多普勒速度的频率和基于距离的频率，从而解算出目标物体的运动速度和距离，实现对快速移动的目标物体的测速测距解耦，解决FMCW激光雷达在对近距离高速移动的目标物体进行探测时由于多普勒速度的频率大于基于距离的频率而导致无法对目标物体的运动速度和距离进行解耦的问题。

应理解，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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图10是本申请一实施例提供的一种终端设备的结构示意图。如图10所示，该实施例提供的终端设备9包括：处理器90、存储器91以及存储在所述存储器91中并可在所述处理器90上运行的计算机程序92，例如图像分割程序。处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各个雷达系统控制方法实施例中的步骤，例如图9所示的S11～S12。

示例性的，所述计算机程序92可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器91中，并由处理器90执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/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，该指令段用于描述所述计算机程序92在所述终端设备9中的执行过程。例如，所述计算机程序92可以被分割成多个单元，各单元具体功能请参阅图5对应地实施例中的相关描述，此处不赘述。

所述终端设备可包括但不仅限于，处理器90、存储器91。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备9的示例，并不构成对终端设备9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，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器90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。

所述存储器91可以是所述终端设备9的内部存储单元，例如终端设备9 的硬盘或内存。所述存储器91也可以是所述终端设备9的外部存储设备，例如所述终端设备9上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器91还可以既包括所述终端设备9的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器91用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器91还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现上述雷达系统控制方法 S11～S12。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行时实现可实现上述雷达系统控制方法。

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，即将所述终端设备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，可以参照其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种信号处理电路模组，其特征在于，包括：

信号分路模块，包括分波器，所述分波器用于接收包括第一回波光信号与第二回波光信号的原始回波光信号，并分波处理，以得到波长不同的所述第一回波光信号和所述第二回波光信号；

第一光电探测模块，用于接收所述第一回波光信号以及与所述第一回波光信号对应的第一本振光信号，并输出第一拍频电信号；

第二光电探测模块，用于接收所述第二回波光信号以及与所述第二回波光信号对应的第二本振光信号，并输出第二拍频电信号；以及

计算模块，包括加法单元、模数转换单元以及数字处理单元，所述加法单元分别与所述第一光电探测模块及所述第二光电探测模块连接，以接收所述第一拍频电信号与所述第二拍频电信号，并进行叠加以输出第一加法电信号，所述模数转换单元与所述加法单元连接，所述模数转换单元用于对所述第一加法电信号进行模数转换以输出第一数字电信号，所述数字处理单元与所述模数转换单元连接，用于根据所述第一数字电信号确定所述目标物体相对于雷达的距离与速度。

2.根据权利要求1所述的信号处理电路模组，其特征在于，所述信号分路模块还包括：

第一偏振分束旋转器，设于所述分波器与所述第一光电探测模块之间，所述第一偏振分束旋转器用于接收所述第一回波光信号，并输出与所述第一本振光信号的偏振方向相同的两路第一回波子信号；以及

第二偏振分束旋转器，设于所述分波器与所述第二光电探测模块之间，所述第二偏振分束旋转器用于接收所述第二回波光信号，并输出与所述第二本振光信号的偏振方向相同的两路第二回波子信号；

所述第一光电探测模块用于接收所述第一本振光信号与一路所述第一回波子信号，所述第二光电探测模块用于接收所述第二本振光信号与一路所述第二回波子信号。

3.根据权利要求2所述的信号处理电路模组，其特征在于：

所述信号处理电路模组包括两个所述第一光电探测模块，每一个所述第一光电探测模块用于接收所述第一本振光信号与一路所述第一回波子信号；

所述信号处理电路模组包括两个所述第二光电探测模块，每一个所述第二光电探测模块用于接收所述第二本振光信号与一个所述第二回波子信号；

所述计算模块包括两个所述加法单元，每一个所述加法单元分别连接一个所述第一光电探测模块与一个所述第二光电探测模块。

4.根据权利要求1所述的信号处理电路模组，其特征在于，所述第一光电探测模块包括：

第一混频器，用于接收所述第一本振光信号与所述第一回波光信号，以使所述第一本振光信号与所述第一回波光信号发生拍频而生成第一拍频光信号；以及

第一平衡光电探测器，与所述第一混频器连接，用于对所述第一混频器所输出的所述第一拍频光信号进行平衡探测，以生成所述第一拍频电信号；

所述第二光电探测模块包括：

第二混频器，用于接收所述第二本振光信号与所述第二回波光信号，以使所述第二本振光信号与所述第二回波光信号发生拍频而生成第二拍频光信号；以及

第二平衡光电探测器，与所述第二混频器连接，用于对所述第二混频器所输出的第二拍频光信号进行平衡探测，以生成所述第二拍频电信号。

5.根据权利要求1所述的信号处理电路模组，其特征在于，所述计算模块还包括：

第一信号放大单元，连接于所述第一光电探测模块与所述加法单元之间，用于对所述第一拍频电信号进行放大，以输出放大后的第一拍频电信号；

第二信号放大单元，连接于所述第二光电探测模块与所述加法单元之间，用于对所述第二拍频电信号进行放大，以输出放大后的第二拍频电信号。

6.根据权利要求5所述的信号处理电路模组，其特征在于，所述计算模块还包括：

第一整形单元，连接于所述第一信号放大单元与所述数字处理单元之间，用于对所述放大后的第一拍频电信号进行整形，得到第一方波信号；

第二整形单元，连接于所述第二信号放大单元与所述数字处理单元之间，用于对所述放大后的第二拍频电信号进行整形，以得到第二方波信号；

所述数字处理单元根据所述第一方波信号确定所述第一拍频电信号的频率，以及根据所述第二方波信号确定所述第二拍频电信号的频率。

7.根据权利要求6所述的信号处理电路模组，其特征在于，所述数字处理单元包括：

第一时间门电路，与第一整形单元连接，用于获取所述第一方波信号的频率；以及

第二时间门电路，与所述第二整形单元连接，用于获取所述第二方波信号的频率。

8.一种调频连续波雷达，其特征在于，包括：

信号发射端，用于生成第一探测光信号、与所述第一探测光信号对应的第一本振光信号、第二探测光信号以及与所述第二探测光信号对应的第二本振光信号，并通过同一发射光路发射所述第一探测光信号和所述第二探测光信号，所述第一探测光信号与所述第二探测光信号的波长不同；

信号接收端，用于接收原始回波光信号，所述原始回波光信号包括第一回波光信号和第二回波光信号，所述第一回波光信号由目标物体反射所述第一探测光信号形成，所述第二回波光信号由所述目标物体反射所述第二探测光信号形成；以及

如权利要求1至7任一项所述的信号处理电路模组，所述信号处理电路模组分别与所述信号发射端及所述信号接收端连接。

9.如权利要求8所述的调频连续波雷达，其特征在于，所述第一探测光信号的扫频斜率大小与所述第二探测光信号的扫频斜率大小相等，所述第一探测光信号的扫频方向与所述第二探测光信号的扫频方向相反。

10.如权利要求8所述的调频连续波雷达，其特征在于，所述信号发射端包括：

调频信号生成模块，用于产生不同波长的第一调频信号和第二调频信号。

分路器，与所述调频信号生成模块连接，用于将所述第一调频信号进行分路处理，得到第一探测光信号和与所述第一探测光信号对应的第一本振光信号，以及将所述第二调频信号进行分路处理，得到第二探测光信号和与所述第二探测光信号对应的第二本振光信号；以及

发射光路，用于接收并发射所述分路器输出的所述第一探测光信号和所述第二探测光信号。

11.一种雷达系统控制方法，应用于如权利要求8至10中任一项所述的调频连续波雷达，其特征在于，包括：

控制信号发射端生成第一探测光信号、与所述第一探测光信号对应的第一本振光信号、第二探测光信号以及与所述第二探测光信号对应的第二本振光信号，并通过同一发射光路发射所述第一探测光信号和所述第二探测光信号，以探测目标物体；

基于信号处理电路模组对原始回波光信号进行处理，确定目标物体相对于雷达的运动方向和距离。

12.一种终端设备，其特征在于，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权利要求11所述的雷达系统控制方法。

13.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求11所述的雷达系统控制方法。

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