CN116990788A - 信号处理电路、超声波信号处理芯片及雷达装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供的一种信号处理电路、超声波信号处理芯片及雷达装置，所述电路包括：ADC；变频模块；低通滤波器；幅值计算模块；包络产生模块；包络控制模块。在本申请实施例中，设置多个低通滤波器，且为多个低通滤波器配置对应的截止频率，因此，因此在信号处理过程中不需要对低通滤波器的参数进行调整，使得系统更加简单，同时不会存在由于调整低通滤波器的参数导致在滤波器带宽变换的边界出现数据抖动、不连续等影响的问题。另外，通过包络产生模块和包络控制模块对多个低通滤波器对应的多路信号的组合进行加权组合，在不对低通滤波器的参数进行调整的情况下，可以获得较好的信号处理效果。

Description

信号处理电路、超声波信号处理芯片及雷达装置

本申请要求于2023年4月10日提交国家知识产权局、申请号为202310375784.5、申请名称为“一种超声波换能器的信号处理电路、处理方法和处理芯片”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

本申请涉及电子技术领域，具体地涉及一种信号处理电路、超声波信号处理芯片及雷达装置。

背景技术

超声波测距作为一种典型的非接触测量方法，在很多场景，诸如车辆障碍物检测、工业自动控制、建筑工程测等方面得到广泛的应用。以车辆障碍物检测为例，超声波换能器在发射具有20KHz或更大的频率(其为非可听范围)的超声波之后，可以感测从外部障碍物反射的回波信号，并对回波信号进行分析，进而确定超声波换能器与障碍物之间的距离，即检测距离。基于该检测距离，可以向用户提供相应的提示信息(例如，通过蜂鸣器输出警示声或通过显示屏显示障碍物距离等)，以辅助用户安全驾驶。

具体地，当需要进行距离检测时，超声波换能器芯片的主控电路从上位机(如ECU等)接收触发信号后，控制驱动电路产生超声波驱动信号，该驱动信号用于驱动超声波换能器使其发射超声波(该过程称为“驱动阶段”)；在驱动阶段之后，驱动信号停止驱动超声波换能器，但是超声波换能器并不能立即停止震动，而是会产生周期性的震荡信号(该过程称为“余震阶段”)，在余震阶段，由于震荡信号的强度较大，因此信号处理电路无法识别回波信号(发射的超声波遇到障碍物反射回来的信号)；在余震阶段之后，信号处理电路可以识别回波信号(该过程称为“接收阶段”)。

现有技术中，信号处理电路通常包括带通滤波器和低通滤波器。在上述信号处理过程中，驱动阶段的驱动信号、余震阶段的震荡信号和接收阶段的回波信号均会输入信号处理电路进行处理。由于驱动阶段、余震阶段和接收阶段的信号特点不同，为了获得较好的信号处理效果，通常需要根据待处理信号所处的阶段对带通滤波器和低通滤波器的具体参数进行调整。示例性的，在驱动阶段，带通滤波器的带宽更大，低通滤波器的截至频率更低；在余震阶段，带通滤波器的带宽变小低通滤波器的截至频率更高。

但是，上述方案使得系统复杂度增加，且在滤波器带宽变换的边界容易出现数据抖动、不连续等影响。

需要指出的是，公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成己为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种信号处理电路、超声波信号处理芯片及雷达装置，以利于解决现有技术中为了获得较好的信号处理效果，通常需要根据待处理信号所处的阶段对带通滤波器和低通滤波器的具体参数进行调整，导致系统复杂度增加，且在滤波器带宽变换的边界容易出现数据抖动、不连续等影响的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种信号处理电路，包括：

ADC；

变频模块，所述变频模块包括第一变频模块和第二变频模块，所述ADC的输出端分别与所述第一变频模块和所述第二变频模块的输入端电连接；

低通滤波器，所述低通滤波器包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器和第四低通滤波器，所述第一变频模块的输出端分别与所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器的输入端电连接，所述第二变频模块的输出端分别与所述第三低通滤波器和所述第四低通滤波器的输入端电连接，其中所述第一低通滤波器的截止频率高于所述第二低通滤波器、所述第三低通滤波器的截止频率高于所述第四低通滤波器；

幅值计算模块，所述幅值计算模块包括第一幅值计算模块和第二幅值计算模块，所述第一低通滤波器和所述第三低通滤波器的输出端与所述第一幅值计算模块的输入端电连接，所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器的输出端与所述第二幅值计算模块输入端电连接；

包络产生模块，所述第一幅值计算模块和所述第二幅值计算模块的输出端分别与所述包络产生模块的第一输入端和第二输入端电连接，所述包络产生模块的输出端输出最终包络曲线；

包络控制模块，所述包络产生模块的输出端与所述包络控制模块输入端电连接，所述包络控制模块的第一控制端与所述包络产生模块的第三输入端电连接，所述包络控制模块的第二控制端与所述第一低通滤波器和所述第三低通滤波器的控制端电连接，所述包络控制模块的第三控制端与所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器的控制端电连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种超声波信号处理芯片，用于与超声波换能器电连接，包括：

第一方面所述的信号处理电路；

驱动电路，所述驱动电路与所述超声波换能器电连接，以驱动所述超声波换能器产生超声波，所述ADC的输入端与所述超声波换能器电连接，以接收所述超声波换能器输入的待处理信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种汽车超声波雷达装置，包括：

第二方面所述的芯片；

超声波换能器；

其中，所述超声波换能器与所述芯片电连接。

在本申请实施例中，设置多个低通滤波器，且为多个低通滤波器配置对应的截止频率，因此，因此在信号处理过程中不需要对低通滤波器的参数进行调整，使得系统更加简单，同时不会存在由于调整低通滤波器的参数导致在滤波器带宽变换的边界出现数据抖动、不连续等影响的问题。另外，通过包络产生模块和包络控制模块对多个低通滤波器对应的多路信号的组合进行加权组合，在不对低通滤波器的参数进行调整的情况下，可以获得较好的信号处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；

图2A和图2B为本申请实施例提供的一种超声波系统的测距原理示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图；

图4为本申请实施例提供的一种信号处理电路的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图；

图8为本申请实施例提供的一种应用场景示意图；

图9为本申请实施例提供的一种包络产生模块的电路结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种权重系数的变化示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种包络产生模块的电路结构示意图；

图12为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图；

图13为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图；

图14为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图；

图15为本申请实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图；

图16为本申请实施例还提供的一种超声波信号处理芯片的结构示意图；

图17为本申请实施例还提供的一种汽车超声波雷达装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”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，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

参见图1，为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。在图1中示出了车辆100和障碍物200，其中，车辆100的尾部设有多个超声波换能器101，当用户(也可能是自动驾驶的情况)控制车辆100倒车(也可能是侧方停车、前方障碍物识别的任意场景)时，超声波换能器101可以发射超声波并接收回波信号(超声波换能器可以为包含超声波发射换能器和超声波接收换能器两个独立的器件，也可以为一个同时具备发射超声波和接收超声波功能的器件)，进而可以计算超声波换能器101(即车辆100)与障碍物200之间的距离，并向用户提供相应的提示信息(例如，通过蜂鸣器输出警示声或通过显示屏显示障碍物距离等)，以辅助用户安全驾驶。

需要指出的是，图1仅为本申请实施例所列举的一种可能的应用场景，并不应当将其作为本申请保护范围的限制。例如，超声波测距除了应用于车辆进行障碍物检测以外，还可能应用于工业自动控制、建筑工程测等应用场景，在其它应用场景中，该障碍物也可能被称为“被检测对象”；超声波换能器除了设置在车辆的尾部以外，还可以设置在车辆的侧部或前部，以对车辆侧部或前部的障碍物进行检测；超声波换能器除了设置4个以外，还可以设置更多或更少数量的超声波换能器等，本申请实施例对此不作具体限制。

参见图2A和图2B，为本申请实施例提供的一种超声波系统的测距原理示意图。如图2A和图2B所示，该超声波系统包括电控制单元(E lectronic Control Un it，ECU)、超声波换能器芯片和超声波换能器，其中，超声波换能器芯片包括主控电路、驱动电路和信号处理电路。ECU和主控电路通信连接，主控电路的输出端与驱动电路的输入端电连接，驱动电路的输出端与超声波换能器的输入端电连接，超声波换能器的输出端与信号处理电路的输入端电连接，信号处理电路的输出端与主控电路的输入端电连接。

具体地，在图2A所示的超声波系统中，超声波换能器的输入端和输出端分别设置。如图2A所示，超声波换能器下方的两个端口作为输入端与驱动电路的输出端电连接，超声波换能器上方的两个端口作为输出端与信号处理电路的输入端电连接。在图2B所示的超声波系统中，采用同一组端口同时作为超声波换能器的输入端和输出端。如图2B所示，超声波换能器下方的两个端口可以作为输入端与驱动电路的输出端电连接，同时又可以作为输出端与信号处理电路的输入端电连接。需要指出的是，图2A和图2B中超声波换能器的输入端和/或输出端包含两个端口仅为一种示例性说明，同样可以将其设置为更多或更少数量的端口。另外，在不同的实现方式中，超声波系统的功能单元和/或功能单元之间的连接关系还存在一些其他形式的变化，具体参见本申请其它部分的描述。

当需要进行距离检测时，超声波换能器芯片的主控电路从ECU接收触发信号后，控制驱动电路产生超声波驱动信号，该驱动信号用于驱动超声波换能器使其发射超声波(该过程称为“驱动阶段”)；在驱动阶段之后，驱动信号停止驱动超声波换能器，但是超声波换能器并不能立即停止震动，而是会产生周期性的震荡信号(该过程称为“余震阶段”)，在余震阶段，由于震荡信号的强度较大，因此信号处理电路无法识别回波信号(发射的超声波遇到障碍物反射回来的信号)；在余震阶段之后，信号处理电路可以识别回波信号(该过程称为“接收阶段”)。

在上述信号处理过程中，驱动阶段的驱动信号、余震阶段的震荡信号和接收阶段的回波信号均会输入信号处理电路进行处理。特别是一个超声波换能器既作为超声波发射换能器又作为超声波接收换能器的这种情况，使得驱动阶段的驱动信号会直接输入信号处理电路，同时超声波换能器的震荡信号、回波信号也会被输入信号处理电路。信号处理电路在接收到上述超声波信号后，可以提取超声波信号的包络曲线，进一步地，将包络曲线与预设的包络曲线阈值进行比较获得阈值比较结果，根据阈值比较结果可以判断是否检测到障碍物以及确定障碍物距离。具体地，阈值比较结果中可以包括第一逻辑和第二逻辑。示例性的，第一逻辑为1，第二逻辑为0；或者，第一逻辑为0，第二逻辑为1。在本文的其它部分，逻辑“1”也可能称为高电平，逻辑“0”也可能称为低电平。

现有技术中，信号处理电路通常包括带通滤波器和低通滤波器。由于驱动阶段、余震阶段和接收阶段的信号特点不同，为了获得较为理想的包络曲线，通常需要根据待处理信号所处的阶段对带通滤波器和低通滤波器的具体参数进行调整。示例性的，在驱动阶段，带通滤波器的带宽更大，低通滤波器的截至频率更低；在余震阶段，带通滤波器的带宽变小低通滤波器的截至频率更高。

但是，上述方案使得系统复杂度增加，且在滤波器带宽变换的边界容易出现数据抖动、不连续等影响。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种信号处理方案，首先，基于不同的截止频率对待处理信号进行低通滤波，获得两组对应不同截止频率的低通滤波信号；然后，分别基于两组低通滤波信号，生成两个中间包络曲线；最后，对两个中间包络曲线进行组合，确定最终包络曲线。该方案可以获得较为理想的包络曲线，且无需对低通滤波器的参数进行调整，因此系统更加简单，同时不会存在由于调整低通滤波器的参数导致在滤波器带宽变换的边界出现数据抖动、不连续等影响的问题。在下文中结合具体实现方式进行详细说明。

参见图3，为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图。如图3所示，在图2A所示的超声波系统的基础上，信号处理电路进一步包括采样电路、变频模块、低通滤波器、幅值计算模块和包络产生模块。另外，本申请实施例涉及的信号处理电路同样可以适用于图2B所示的超声波系统，为了表述简洁，在本文中仅以图2A所示的超声波系统为例进行说明。

需要指出的是，为了便于理解，在本申请实施例中以超声波测距的应用场景为例对信号处理电路的工作原理进行说明，但是并不应当将该应用场景作为本申请保护范围的限制。可理解，当信号处理电路应用于其他应用场景中时，可以基于同样的原理处理其它类型的信号，其均应当落入本申请的保护范围。

请继续参阅图3，在本申请实施例中，采样电路的输入端与超声波换能器的输出端电连接，采样电路的输出端与变频模块的输入端电连接，变频模块的输出端与低通滤波器的输入端电连接，低通滤波器的输出端与幅值计算模块的输入端电连接，幅值计算模块的输出端与包络产生模块的输入端电连接。

采样电路用于对待处理信号进行采样，获得采样信号。具体地，在本申请实施例中，采样电路用于接收超声波换能器输出的超声波信号，并对超声波信号进行采样，获得采样信号。也就是说，在超声波测距的应用场景中，该待处理信号为超声波信号(如上文所述，待处理信号还包括驱动阶段的驱动信号、余震阶段的震荡信号、接收阶段中包号的超声波回波信号)。当然，在其他应用场景中，待处理信号可以为其它类型的信号，本申请实施例对此不作具体限制。

具体实现中，采样电路可以为模数转换器(Analog to Digital Converter，ADC)。当然，本领域技术人员根据实际需要可以设置其他类型的采样电路，本申请实施例对此不作具体限制。

变频模块用于接收采样电路输出的采样信号，并将采样信号变频为混频信号。具体地，可以基于本地信号对采样信号进行数字下变频处理，获得相应的混频信号，该混频信号中包括高频信号和低频信号，其中低频信号为需要的信号，因此，在后续步骤中需要将该混频信号中的高频信号滤除，以得到需要的低频信号。另外，在实际应用中，由于超声波信号通常为复数信号，因此，需要基于两个相互正交的本地信号分别对采样信号进行数字下变频处理，获得两路混频信号。

参见图4，为本申请实施例提供的一种信号处理电路的结构示意图。如图4所示，在本申请实施例中，变频模块具体包括第一变频模块和第二变频模块，第一变频模块和第二变频模块分别与采样电路电连接，用于接收采样电路输出的采样信号。其中，第一变频模块用于基于本地信号sin(2*pi*fo*t)对采样信号进行数字下变频处理，获得第一混频信号；第二变频模块用于基于本地信号cos(2*pi*fo*t)对采样信号进行数字下变频处理，获得第二混频信号。可理解，本地信号sin(2*pi*fo*t)和本地信号cos(2*pi*fo*t)相互正交，也就是说，第一变频模块和第二变频模块分别基于相互正交的本地信号对采样信号进行数字下变频处理。

进一步地，超声波换能器芯片还包括存储单元，上述本地信号可以存储在存储单元中。具体地，存储单元与变频模块电连接，变频模块可以直接在存储单元中获取本地信号，如图5所示。或者，存储单元与主控电路电连接，当变频模块需要本地信号时，主控电路可以在存储单元中获取本地信号，然后将本地信号转发至变频模块，如图6所示。

具体实现中，该存储单元可以是RAM(random access memory)、ROM(read-onlymemory)、寄存器、缓存器等各种形式的具有存储性质的单元或元件。

低通滤波器用于接收变频模块输出的混频信号，并基于不同的截止频率对混频信号进行低通滤波，获得第一信号和第二信号。具体地，低通滤波器的截止频率可以为预先设定的截止频率，在信号处理过程中，无论待处理信号处于哪一阶段，均基于该预先设定的截止频率对混频信号进行低通滤波，获得对应不同截止频率的第一信号和第二信号。由于该滤波方式不需要对滤波器的参数进行调整，因此，系统更加简单，且不会存在由于调整低通滤波器的参数导致在滤波器带宽变换的边界出现数据抖动、不连续等影响的问题。

另外，在后续步骤中，可以分别基于该第一信号和第二信号生成第一包络曲线和第二包络曲线，并根据不同阶段的信号特点，调整第一包络曲线和第二包络曲线的加权组合方式，以获得较为理想的包络曲线，达到类似调整低通滤波器的参数的信号处理效果，在下文中进行详细说明。

可理解，当变频模块输出两路混频信号时，对该两路混频信号分别基于不同的截止频率进行低通滤波，则可以获得四路滤波信号。

请继续参阅图4，在本申请实施例中，低通滤波器具体包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器和第四低通滤波器。其中，第一低通滤波器的输入端与第一变频模块的输出端电连接，用于接收第一变频模块输出的第一混频信号，并对第一混频信号进行低通滤波，获得第一滤波信号(为了便于说明，将该第一滤波信号标记为“Q1”)；第二低通滤波器的输入端与第一变频模块的输出端电连接，用于接收第一变频模块输出的第一混频信号，并对第一混频信号进行低通滤波，获得第二滤波信号(为了便于说明，将该第二滤波信号标记为“Q2”)；第三低通滤波器的输入端与第二变频模块的输出端电连接，用于接收第二变频模块输出的第二混频信号，并对第二混频信号进行低通滤波，获得第三滤波信号(为了便于说明，将该第三滤波信号标记为“I1”)；第四低通滤波器的输入端与第二变频模块的输出端电连接，用于接收第二变频模块输出的第二混频信号，并对第二混频信号进行低通滤波，获得第四滤波信号(为了便于说明，将该第四滤波信号标记为“I2”)。其中，第一低通滤波器的截止频率高于第二低通滤波器，第三低通滤波器的截止频率高于第四低通滤波器。

可理解，由于第一低通滤波器的截止频率高于第二低通滤波器，因此，第一低通滤波器和第二低通滤波器分别基于不同的截止频率对第一混频信号进行低通滤波，获得第一滤波信号Q1和第二滤波信号Q2。由于第三低通滤波器的截止频率高于第四低通滤波器，因此，第三低通滤波器和第四低通滤波器分别基于不同的截止频率对第三混频信号进行低通滤波，获得第三滤波信号I1和第四滤波信号I2。

在一种可能的实现方式中，第一低通滤波器和第三低通滤波器相同，或，第一低通滤波器和第三低通滤波器的截止频率相同；第二低通滤波器和第四低通滤波器相同，或，第二低通滤波器和第四低通滤波器的截止频率相同。可理解，该设置方式可以降低系统复杂性、设计难度，以及降低设计周期、降低成本。

幅值计算模块用于接收低通滤波器输出的第一信号和第二信号，并分别根据第一信号和第二信号进行幅值计算，输出第一包络曲线和第二包络曲线。具体地，幅值计算模块包括第一幅值计算模块和第二幅值计算模块。其中，第一幅值计算模块用于根据第一信号进行幅值计算，输出第一包络曲线；第二幅值计算模块用于根据第二信号进行幅值计算，输出第二包络曲线。

可理解，当低通滤波器输出四路滤波信号时，需要对该四路滤波信号进行两两组合，第一幅值计算模块和第二幅值计算模块分别对每组滤波信号分别进行幅值计算，输出第一包络曲线和第二包络曲线。由于同一组滤波信号对应的本地信号应当相互正交，因此，第一信号可以对应于第一滤波信号Q1和第三滤波信号I1，第二信号可以对应于第二滤波信号Q2和第四滤波信号I2。当然，第一信号也可以对应于第二滤波信号Q2和第四滤波信号I2，此时，第二信号对应于第一滤波信号Q1和第三滤波信号I1。

请继续参阅图4，在本申请实施例中，第一幅值计算模块的输入端分别与第一低通滤波器和第三低通滤波器的输出端电连接(该电连接可以为直接电连接，也可以为通过下采样电路间接电连接，下文中对下采样电路进行介绍)，用于分别接收第一低通滤波器和第三低通滤波器输出的第一滤波信号Q1和第三滤波信号I1，并根据第一滤波信号Q1和第三滤波信号I1进行幅值计算，获得第一包络曲线(为了便于说明，将该第一包络曲线标记为“E1”)。第二幅值计算模块的输入端分别与第二低通滤波器和第四低通滤波器的输出端电连接(同理，该电连接可以为直接电连接，也可以为通过下采样电路间接电连接，下文中对下采样电路进行介绍)，用于分别接收第二低通滤波器和第四低通滤波器输出的第二滤波信号Q2和第四滤波信号I2，并根据第二滤波信号Q2和第四滤波信号I2进行幅值计算，获得第二包络曲线(为了便于说明，将该第二包络曲线标记为“E2”)

具体实现中，第一幅值计算模块可以根据公式：对第一包络曲线进行计算。其中，E1为第一包络曲线的幅值，Q1为第一滤波信号的幅值，I1为第三滤波信号的幅值。第二幅值计算模块可以根据公式：/>对第二包络曲线进行计算。其中，E2为第二包络曲线的幅值，Q2为第二滤波信号的幅值，I2为第四滤波信号的幅值。需要指出的是，当信号信号处理电路中包括下采样模块时，Q1为第一下采样信号的幅值，I1为第三下采样信号的幅值，Q2为第二下采样信号的幅值，I2为第四下采样信号的幅值。

包络产生模块与幅值计算模块电连接。具体地，如图4所示，包络产生模块的第一输入端和第二输入端分别与第一幅值计算模块和第二幅值计算模块的输出端电连接，用于接收第一幅值计算模块输出的第一包络曲线E1和第二幅值计算模块输出的第二包络曲线E2，并根据第一包络曲线E1和第二包络曲线E2确定最终包络曲线(为了便于说明，将该最终包络曲线标记为“E”)。具体地，根据不同阶段的信号特点可以调整第一包络曲线E1和第二包络曲线E2的加权组合方式，以获得较为理想的包络曲线，达到类似调整滤波器的参数的信号处理效果。

在一种可能的实现方式中，可以设置多个包络产生策略，根据不同阶段的信号特点可以分别采用不同的包络产生策略确定最终包络曲线E。示例性的，设置第一包络产生策略、第二包络产生策略和第三包络产生策略。包络产生模块，具体用于：根据第一包络产生策略、第二包络产生策略和/或第三包络产生策略确定最终包络曲线E，即可以a)根据第一包络产生策略和第二包络产生策略确定最终包络曲线E；也可以b)根据第一包络产生策略、第二包络产生策略以及第三包络产生策略确定最终包络曲线E。其中，第一包络产生策略包括将第一包络曲线E1作为最终包络曲线E；第二包络产生策略包括将第二包络曲线E2作为最终包络曲线E；第三包络产生策略包括对第一包络曲线E1和第二包络曲线E2进行加权组合，产生最终包络曲线E。当然，本领域技术人员还可以根据实际需要设置更多或更少数量的包络产生策略，本申请实施例对此不作具体限制。

参见图7，为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图。如图7所示，本申请实施例在图3所示的超声波系统的基础上，在信号处理电路中还包括包络控制模块，该包络控制模块与包络产生模块电连接。具体地，如图4所示，包络控制模块的第一控制端与包络产生模块的第三输入端电连接，用于向包络产生模块发送使能控制信号。包络产生模块用于接收包络控制模块发送的使能控制信号，使能控制信号用于控制包络产生模块选择第一包络产生策略、第二包络产生策略或第三包络产生策略确定最终包络曲线E。也就是说，在本申请实施例中，通过包络控制模块控制包络产生模块进行包络产生策略的选择。

在一种可能的实现方式中，还可以通过主控电路或ECU实现包络控制模块的控制功能。可理解，在该情况下，信号处理电路中可以不设置包络控制模块。

在一种可能的实现方式中，包络控制模块，具体用于：在第一阶段，控制包络产生模块选择第一包络产生策略确定最终包络曲线E；在第二阶段，控制包络产生模块选择第三包络产生策略确定最终包络曲线E；在第三阶段，控制包络产生模块选择第二包络产生策略确定最终包络曲线E。其中，第一阶段、第二阶段和第三阶段可以为按照时间顺序排序的时间阶段。

参见图8，为本申请实施例提供的一种应用场景示意图。如图8所示，在该应用场景中包括超声波信号的包络曲线。如上文所述，超声波信号的包络曲线可以分为驱动阶段、余震阶段和接收阶段。在本申请实施例中，第一阶段可以对应于驱动阶段和余震阶段的前半段，第二阶段可以对应于余震阶段和接收阶段之间的过渡阶段(即余震阶段的后半段和接收阶段的前半段)，第三阶段可以对应于接收阶段的后半段。其中，余震阶段的前半段和后半段可以通过阈值进行区分，即将幅值大于指定阈值的部分作为余震阶段的前半段，将幅值小于指定阈值的部分作为余震阶段的后半段。接收阶段的前半段和后半段可以通过余震阶段结束后的时间或周期进行区分，即将余震阶段结束后一定时间或周期作为接收阶段的前半段，其余的作为接收阶段的后半段。在图8所示的应用场景中，余震阶段的前半段和后半段的分界点为t0，接收阶段的前半段和后半段的分界点为t2。因此，第二阶段对应于t0～t2的范围。

当然，这三个阶段也可以根据实际情况做适当调整。如驱动阶段和幅值高于一定阈值之前的余震阶段为第一阶段，幅值低于一定阈值之后的余震阶段为第二阶段(或幅值低于一定阈值之后的余震阶段，以及余震阶段结束后一定时间或周期为第二阶段)、接收阶段为第三阶段(或除去一定周期的接收阶段为第三阶段)，等。

由于第三包络产生策略为介于第一包络产生策略和第二包络产生策略之间的包络产生策略，因此在第一阶段、第二阶段和第三阶段分别选择第一包络产生策略、第三包络产生策略和第二包络产生策略，可以实现最终包络曲线E的平滑过渡。当然，也可以不进行平滑过渡，按照时间顺序划分第一阶段和第二阶段，在第一阶段和第二阶段分别选择第一包络产生策略和第二包络产生策略。

另外，为了达到较好的信号处理效果，可以根据待处理信号的强度，选择采用哪一种包络产生策略确定最终包络曲线E。进一步地，由于包络曲线的幅值与待处理信号的强度正相关，因此，可以根据包络曲线的幅值确定选择采用哪一种包络产生策略确定最终包络曲线E。

如上文所述，时间阶段与包络产生策略具有确定的对应关系。因此，可以根据包络曲线的幅值确定当前所处的时间阶段，进而实现对包络产生策略的选择。具体实现中，当包络曲线的幅值大于或等于预设的幅值阈值时，确定处于所述第一阶段；当所述包络曲线的幅值小于所述幅值阈值，且所述包络曲线的幅值逐渐减小时，确定进入所述第二阶段；当所述第二阶段持续时间达到指定时长时，确定进入所述第三阶段。其中，所述包络曲线为所述第一包络曲线E1、所述第二包络曲线E2和/或所述最终包络曲线E。也就是说，可以根据第一包络曲线E1、所述第二包络曲线E2和/或所述最终包络曲线E的幅值确定当前所处的时间阶段。具体实现中，该幅值阈值可以为幅值最大值，第二阶段的指定时长可以为24个下采样周期(关于下采样的内容在下文进行介绍)。当然，本领域技术人员可以根据实际需要将幅值阈值和/或第二阶段的指定时长设置为其它的数值，本申请实施例对此不作具体限制。

示例性的，在图4中，包络控制模块的输入端与包络产生模块的输出端电连接，以接收包络产生模块输出的最终包络曲线E，进而可以根据最终包络曲线E的幅值确定当前所处的时间阶段。当然，在其他实现方式中，包络控制模块的输入端也可以与第一幅值计算模块的输出端或第二幅值计算模块的输出端电连接，以接收第一幅值计算模块输出的第一包络曲线E1，或接收第二幅值计算模块的输出的第二包络曲线E2，进而可以根据第一包络曲线E1或第二包络曲线E2确定当前所处的时间阶段。

请继续参阅图4，在本申请实施例中，包络控制模块的第二控制端与第一低通滤波器和第三低通滤波器的控制端电连接，以触发第一低通滤波器和第三低通滤波器开始工作或停止工作；包络控制模块的第三控制端与第二低通滤波器和第四低通滤波器的控制端电连接，以触发第二低通滤波器和第四低通滤波器开始工作或停止工作。注意，在图4中，包络控制模块与第一低通滤波器至第四低通滤波器之间的连接进行了简化，之间的连接可以包括多条连接线，如至少包含两条连接线，控制第一低通滤波器和第三低通滤波器为同一条控制线，控制第二低通滤波器和第四低通滤波器为同一条控制线，也可以是包络控制模块与第一低通滤波器至第四低通滤波器之间分别设置有控制线；当然，还可以是图示中，共用控制线，则第一低通滤波器至第四低通滤波器被触发的信号不同，如0触发第一低通滤波器和第三低通滤波器，1触发第二低通滤波器和第四低通滤波器，还可能是00触发第一低通滤波器、01触发第二低通滤波器、10触发第三低通滤波器、11触发第四低通滤波器，等。具体包络控制模块与第一低通滤波器至第四低通滤波器之间触发和停止的布线、控制逻辑等，可以用多种方式可以实现，本领域的技术人员可以根据需要进行自由选择，本申请不做限制。

如上文所述，第一包络产生策略为将第一包络曲线E1作为最终包络曲线E，而第一包络曲线E1基于第一低通滤波器输出的第一滤波信号Q1和第三低通滤波器输出的第三滤波信号I1生成。因此，在第一阶段可以仅触发第一低通滤波器和第三低通滤波器工作，而不触发第二低通滤波器和第四低通滤波器工作，以降低系统功耗。另外，在一些可能的实现方式中，当系统上电时，可以默认第一低通滤波器和第三低通滤波器直接进入工作状态，则此时不需要包络控制模块对第一低通滤波器和第三低通滤波器产生触发动作。

同理，第三包络产生策略为对第一包络曲线E1和第二包络曲线E2进行加权组合，产生最终包络曲线E，而第一包络曲线E1基于第一低通滤波器输出的第一滤波信号Q1和第三低通滤波器输出的第三滤波信号I1生成；第二包络曲线E2基于第二低通滤波器输出的第二滤波信号Q2和第四低通滤波器输出的第四滤波信号I2生成。因此，在第二阶段需要触发第二低通滤波器和所述第四低通滤波器工作，在该过程中，第一低通滤波器和所述第三低通滤波器始终保持工作状态。

同理，第二包络产生策略为将第二包络曲线E2作为最终包络曲线E，而第二包络曲线E2基于第二低通滤波器输出的第二滤波信号Q2和第四低通滤波器输出的第四滤波信号I2生成。因此，在第三阶段可以仅使第二低通滤波器和第四低通滤波器保持工作状态，触发第一低通滤波器和第三低通滤波器停止工作，以降低系统功耗。

如上文所述，当进入第二阶段时，触发第二低通滤波器和第四低通滤波器工作，进而根据第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器、第四低通滤波器输出的滤波信号生成最终包络曲线E。但是，在低通滤波器被触发到正常运行之间，存在一个启动过程，在该启动过程中，可能由于滤波器运行不稳定，进而影响后续数据处理效果。

因此，在一种可能的实现方式中，将第二阶段划分为第一子阶段(如图8中t0～t1)和第二子阶段(如图8中t1～t2)。其中，在第二阶段的第一子阶段，控制包络产生模块选择第一包络产生策略确定最终包络曲线；在第二阶段的第二子阶段，控制包络产生模块选择第三包络产生策略确定最终包络曲线；其中，第一子阶段为第二低通滤波器和第四低通滤波器的启动阶段。也就是说，在第二低通滤波器和第四低通滤波器的启动阶段继续选择第一包络产生策略确定最终包络曲线，以免由于第二低通滤波器和第四低通滤波器在启动阶段运行不稳定，进而影响后续数据处理效果。在第二阶段的第二子阶段，第二低通滤波器和第四低通滤波器已经稳定运行，因此可以选择第三包络产生策略确定最终包络曲线。具体实现中，第一子阶段为8个下采样周期，和/或第二子阶段为16个下采样周期(关于下采样的内容在下文进行介绍)。

参见图9，为本申请实施例提供的一种包络产生模块的电路结构示意图。如图9所示，该包络产生模块包括第一乘法器、第二乘法器、加法器和多路复用器。其中，第一乘法器的第一输入端与第一幅值计算模块的输出端电连接，用于接收第一幅值计算模块输出的第一包络曲线E1，并将第一包络曲线E1与第一权重系数α1相乘，获得第一包络曲线E1分量。第二乘法器的第一输入端与第二幅值计算模块的输出端电连接，用于接收第二幅值计算模块输出的第二包络曲线E2，并将第二包络曲线E2与第二权重系数α2相乘，获得第二包络曲线E2分量。加法器的第一输入端和第二输入端分别与第一乘法器和第二乘法器的输出端电连接，用于分别接收第一乘法器输出的第一包络曲线E1分量和第二乘法器输出的第二包络曲线E2分量，并将第一包络曲线E1分量和第二包络曲线E2分量相加，获得第一包络曲线E1和第二包络曲线E2的加权结果。多路复用器的第一输入端与第一幅值计算模块的输出端电连接，第二输入端与加法器的输出端电连接，第三输入端与第二幅值计算模块的输出端电连接，包络控制模块的第一控制端与多路复用器的使能输入端电连接。多路复用器用于接收包络控制模块输出的使能控制信号，并根据使能控制信号选择性导通第一输入端与输出端，使得输出端输出第一包络曲线E1，导通第二输入端与输出端，使得输出端输出第一包络曲线E1和第二包络曲线E2的加权结果，或第三输入端与输出端，使得输出端输出第二包络曲线E2，即确定输出的最终包络曲线E。

也就是说，当需要选择第一包络产生策略时，多路复用器导通第一输入端与输出端；当需要选择第三包络产生策略时，多路复用器导通第二输入端与输出端；当需要选择第二包络产生策略时，多路复用器导通第三输入端与输出端。

如上文所述，包络控制模块可以按照第一阶段、第二阶段和第三阶段的时间顺序依次选择第一包络产生策略、第三包络产生策略和第二包络产生策略。为了实现上述包络产生策略的控制，包络控制模块的第一控制端可以按顺序选通多路复用器的输出端与多路复用器的第一输入端、第二输入端和第三输入端之间的连接。

可理解，当多路复用器导通第二输入端与输出端时，最终包络曲线E＝α1*E1+α2*E1。具体地，α1+α2＝1。

在一种可能的实现方式中，为了使得第二阶段输出的最终包络曲线E尽量平滑，在多路复用器根据使能控制信号输出第一包络曲线E1和第二包络曲线E2的加权结果的过程中，第一权重系数α1逐渐减小，第二权重系数α2逐渐增大。

参见图10，为本申请实施例提供的一种权重系数的变化示意图。如图10所示，第一权重系数α1按照预设的梯度逐渐减小，第二权重系数α2按照预设的梯度逐渐增大。当然，也可以不设置第一权重系数α1和第二权重系数α2变化的梯度，而是使第一权重系数α1和第二权重系数α2平滑的变化。

具体实现中，第一权重系数α1和第二权重系数α2可以优选存在存储单元中，在使用时，不断被读取输入到乘法器中。另外，第一权重系数α1和第二权重系数α2也可以由权重系数产生模块实时产生，具体地，权重系数产生模块的第一输出端用于产生第一权重系数，第二输出端用于产生的第二权重系数。进一步地，权重系数产生模块可以与存储单元电连接以按照指定顺序读取第一权重系数和第二权重系数，进而在权重系数产生模块的第一输出端产生逐渐变小的第一权重系数，在第二输出端产生逐渐变大的第二权重系数。

参见图11，为本申请实施例提供的另一种包络产生模块的电路结构示意图。如图11所示，在本申请实施例中，第一乘法器的第二输入端与权重系数产生模块的第一输出端电连接，以获取权重系数产生模块产生的第一权重系数α1；第二乘法器的第二输入端与权重系数产生模块的第二输出端电连接，以获取权重系数产生模块产生的第二权重系数α2。本申请实施例涉及的其它内容可以参见上述实施例的描述，为了表述简洁，在此不再赘述。

如上文所述，在第二阶段的第一子阶段为第二低通滤波器和第四低通滤波器的启动阶段，继续选择第一包络产生策略确定最终包络曲线，以免由于第二低通滤波器和第四低通滤波器在启动阶段运行不稳定，进而影响后续数据处理效果。也就是说，在第二低通滤波器和第四低通滤波器的启动阶段不进行第一包络曲线E1和第二包络曲线E2的加权组合，因此，该过程中不需要产生第一权重系数α1和第二权重系数α2。

具体实现中，可以通过包络控制模块对“第二低通滤波器和第四低通滤波器”和“权重系数产生模块”的控制时序，实现上述控制逻辑。具体地，包络控制模块通过第三控制端开启第二低通滤波器和第四低通滤波器的时间点早于权重系数产生模块输出第一权重系数和第二权重系数的时间。

在一种可能的实现方式中，包络控制模块通过第三控制端开启第二低通滤波器和第四低通滤波器指定时间后，包络控制模块的第一控制端选通多路复用器的输出端与多路复用器的第二输入端之间的连接。可理解，该指定时间与上述第一子阶段的时长相匹配。

当然，在一些可能的实现方式中，包络控制模块通过第三控制端开启第二低通滤波器和第四低通滤波器的时间点与权重系数产生模块输出第一权重系数和第二权重系数的时间也可以一致。可理解，当二者时间一致时，对应于上述第二阶段不进行子阶段划分的技术方案，在此不再赘述。

另外，在包络控制模块的第一控制端选通多路复用器的输出端与多路复用器的第二输入端之间的连接之后(具体可以为指定时间之后)，包络控制模块的第一控制端选通多路复用器的输出端与多路复用器的第三输入端之间的连接，以选择第二包络产生策略确定最终包络曲线E。可理解，此时对应于上述第三阶段，在此不再赘述。进一步地，由于在第三阶段不需要第一低通滤波器和第三低通滤波器，因此，包络控制模块可以通过第二控制端停止第一低通滤波器和第三低通滤波器。

在一种可能的实现方式中，为了尽可能的还原接收到的待处理信号，可以提高采样电路的采样频率。具体地，采样电路的采样频率大于待处理信号自身的震荡频率。示例性的，若驱动电路按照f0的频率发射超声波信号，则采样电路按照n*f0的采样频率对超声波信号进行采样，其中，n＞1。示例性的，n可以为4、8等。

但是，过采样获得的数据量较大，在较好的还原待处理信号的同时，会增大后续电路的数据处理量，进而导致系统的响应速度降低以及系统功耗增加等。

参见图12，为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图。如图12所示，本申请实施例在图3所示的超声波系统的基础上，在低通滤波器和幅值计算模块之间还设有下采样电路。具体地，下采样电路的输入端与低通滤波器的输出端电连接，用于接收低通滤波器输出的滤波信号，并对滤波信号进行下采样，获得下采样信号；下采样电路的输出端与幅值计算模块的输入端电连接，用于将下采样信号输出至幅值计算模块，以便幅值计算模块根据下采样信号进行幅值计算，输出包络曲线。本申请实施例在尽可能的还原接收到的待处理信号的同时，还可以降低数据处理量，即起到兼顾提高检测精度和降低数据处理量的效果。

在一种可能的实现方式中，当采样电路的采样频率为n*f0时，下采样电路的采样频率为f0，即每间隔n-1个点抽取一个点作为下采样信号(注意，下采样可以是有规律的、也可以是按照指定规律的、也可以是没有规律的，如可以是每间隔n-1个点抽取一个点、可以是一个周期中可能取到中的任一点等，即一个周期n个点，最终只取1个点输出，具体是如何抽取点的，本申请不做限制)。总的来讲，超声波换能器以f0的频率发射超声波信号，采样电路按照n*f0的采样频率进行采样，下采样电路按照f0的采样频率进行下采样。可理解，下采样电路和超声波换能器的频率相同。该设置方式可以降低电路的复杂度。

可理解，低通滤波器的数量应当与下采样电路的数量相等。

请继续参阅图4，在本申请实施例中，下采样电路包括第一下采样电路、第二下采样电路、第三下采样电路和第四下采样电路，第一下采样电路至第四下采样电路分别与第一低通滤波器至第四低通滤波器电连接以输出第一下采样信号、第二下采样信号、第三下采样信号和第四下采样信号。第一幅值计算模块，分别与第一下采样电路和第三下采样信号电连接以接收第一下采样信号和第三下采样信号，并根据第一下采样信号和第三下采样信号进行幅值计算输出第一包络曲线E1；第二幅值计算模块，与第二下采样电路和第四下采样电路电连接以接收第二下采样信号和第四下采样信号，并根据第二下采样信号和第四下采样信号进行幅值计算输出第二包络曲线E2。

参见图13，为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图。如图13所示，本申请实施例在图3所示的超声波系统的基础上，在采样电路和超声波换能器之间还设有前置电路。其中，前置电路的输入端与超声波换能器的输出端电连接，前置电路的输出端与采样电路的输入端电连接。具体地，前置电路可包括放大器和滤波器，通过放大器可以对接收到的超声波信号进行放大处理，通过滤波器可以对接收到的超声波信号进行滤波处理，以获得指定频率的超声波信号，该滤波处理可以为高通、低通或带通滤波处理。需要指出的是，本领域技术人员根据实际需要还可以对前置电路中功能进行增加或删减；或者删除前置电路，本申请实施例对此不作具体限制。

另外，在一些应用场景中，驱动电路输出的驱动信号的电压较低，可能无法驱动超声波换能器使其发射超声波，或者较低的驱动电压或电流使障碍物检测的距离较近。因此，在驱动电路的输出端与超声波换能器的输入端之间还设有变压器，通过变压器可以将驱动信号的电压/电流增大，进而驱动超声波换能器发射超声波。需要指出的是，超声波换能器接收到的回波信号可以直接经过输出端传输至信号处理电路，而无需经过变压器进行处理。

参见图14，为本申请实施例提供的另一种超声波系统的测距原理示意图。如图14所示，本申请实施例在图3所示的超声波系统的基础上，在主控电路中还包括阈值比较电路和判断电路。其中，阈值比较电路的输入端与包络产生模块的输出端电连接，阈值比较电路用于接收包络产生模块输出的最终包络曲线E，并将最终包络曲线E与包络曲线阈值进行比较输出阈值比较结果。判断电路的输入端与阈值比较电路的输出端电连接，用于接收阈值比较电路输出的阈值比较结果，并根据该阈值比较结果进行障碍物距离的判断，从而直接触发报警系统(如显示屏、警报灯、蜂鸣器等)。

在另一种可能的实现方式中，还可以通过ECU实现判断电路的功能。具体地，阈值比较电路的输出端与ECU的输入端电连接，阈值比较电路可以将阈值比较结果传输至ECU，ECU根据该阈值比较结果进行障碍物距离的判断，从而直接触发报警系统(如显示屏、警报灯、蜂鸣器等)。

需要指出的是，上述实施例所示的超声波换能器可以为包含超声波发射换能器和超声波接收换能器两个独立的器件，也可以为一个同时具备发射超声波和接收超声波功能的器件；另外ECU也可以为其它具有数据处理能力的微处理单元，本申请实施例对此不作具体限制。

与上述实施例相对应，本申请实施例还提供了一种信号处理方法，该方法可应用于上述实施例所述的信号处理电路。

参见图15，为本申请实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图。如图15所示，其主要包括以下步骤。

步骤S1501：对待处理信号进行采样，获得采样信号；

步骤S1502：将所述采样信号变频为混频信号；

步骤S1503：基于不同的截止频率对所述混频信号进行低通滤波，获得第一信号和第二信号；

步骤S1504：分别根据所述第一信号和所述第二信号进行幅值计算，输出第一包络曲线和第二包络曲线；

步骤S1505：根据所述第一包络曲线和所述第二包络曲线确定最终包络曲线。

在一种可能的实现方式中，所述将所述采样信号变频为混频信号，包括：分别将所述采样信号变频为第一混频信号和第二混频信号；其中，用于生成所述第一混频信号和所述第二混频信号的本地信号相互正交。

在一种可能的实现方式中，所述基于不同的截止频率对所述混频信号进行低通滤波，获得第一信号和第二信号，包括：对所述第一混频信号进行低通滤波，获得第一滤波信号；对所述第一混频信号进行低通滤波，获得第二滤波信号；对所述第二混频信号进行低通滤波，获得第三滤波信号；对所述第二混频信号进行低通滤波，获得第四滤波信号；其中，所述第一滤波信号的最高频率大于所述第二滤波信号，所述第三滤波信号的最高频率大于所述第四滤波信号。

在一种可能的实现方式中，所述分别根据所述第一信号和所述第二信号进行幅值计算，输出第一包络曲线和第二包络曲线，包括：根据所述第一滤波信号和所述第三滤波信号进行幅值计算，获得第一包络曲线；根据所述第二滤波信号和所述第四滤波信号进行幅值计算，获得第二包络曲线。

在一种可能的实现方式中，还包括：分别对所述第一滤波信号、所述第二滤波信号、所述第三滤波信号和所述第四滤波信号进行下采样获得第一下采样信号、第二下采样信号、第三下采样信号和第四下采样信号；根据所述第一下采样信号和所述第三下采样信号进行幅值计算获得所述第一包络曲线，根据所述第二下采样信号和所述第四下采样信号进行幅值计算获得所述第二包络曲线。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一包络曲线和所述第二包络曲线确定最终包络曲线，具体包括：根据第一包络产生策略、第二包络产生策略和/或第三包络产生策略确定最终包络曲线；其中，所述第一包络产生策略包括将所述第一包络曲线作为最终包络曲线；所述第二包络产生策略包括将所述第二包络曲线作为最终包络曲线；所述第三包络产生策略包括对所述第一包络曲线和所述第二包络曲线进行加权组合，产生最终包络曲线。

在一种可能的实现方式中，还包括：选择所述第一包络产生策略、所述第二包络产生策略或所述第三包络产生策略确定最终包络曲线。

在一种可能的实现方式中，所述选择所述第一包络产生策略、所述第二包络产生策略或所述第三包络产生策略确定最终包络曲线，具体包括：在第一阶段，选择所述第一包络产生策略确定最终包络曲线；在第二阶段，选择所述第三包络产生策略确定最终包络曲线；在第三阶段，选择所述第二包络产生策略确定最终包络曲线。

在一种可能的实现方式中，在所述第一阶段，产生所述第一包络曲线；在所述第二阶段，产生所述第一包络曲线和所述第二包络曲线；在所述第三阶段，产生所述第二包络曲线。

在一种可能的实现方式中，所述第二阶段包括第一子阶段和第二子阶段，所述在第二阶段，选择所述第三包络产生策略确定最终包络曲线，包括：在所述第一子阶段，选择所述第一包络产生策略确定最终包络曲线；在所述第二子阶段，选择所述第三包络产生策略确定最终包络曲线。

在一种可能的实现方式中，还包括：当包络曲线的幅值大于或等于预设的幅值阈值时，确定处于所述第一阶段；当所述包络曲线的幅值小于所述幅值阈值，且所述包络曲线的幅值逐渐减小时，确定处于所述第二阶段；当所述第二阶段持续时间达到指定时长时，确定进入所述第三阶段；其中，所述包络曲线为所述第一包络曲线、所述第二包络曲线和/或所述最终包络曲线。

在一种可能的实现方式中，所述第一阶段与驱动阶段和余震阶段相对应；所述第二阶段的至少部分区间与所述余震阶段相对应，至少部分区间与接收阶段相对应；所述第三阶段与所述接收阶段相对应。

在一种可能的实现方式中，所述根据第一包络产生策略、第二包络产生策略和/或第三包络产生策略确定最终包络曲线，具体包括：将所述第一包络曲线与第一权重系数相乘，获得第一包络曲线分量；将所述第二包络曲线与第二权重系数相乘，获得第二包络曲线分量；将所述第一包络曲线分量和所述第二包络曲线分量相加，获得第一包络曲线和第二包络曲线的加权结果；根据使能控制信号选择性的输出所述第一包络曲线、所述第一包络曲线和所述第二包络曲线的加权结果或所述第二包络曲线。

在一种可能的实现方式中，在根据所述使能控制信号选择性的输出所述第一包络曲线和所述第二包络曲线的加权结果的过程中，所述第一权重系数逐渐减小，所述第二权重系数逐渐增大。

在一种可能的实现方式中，还包括：所述第一子阶段为8个下采样周期，和/或所述第二子阶段为16个下采样周期。

在一种可能的实现方式中，所述第一滤波信号的最高频率和所述第三滤波信号的最高频率相同，和/或，所述第二滤波信号的最高频率和所述第四滤波信号的最高频率相同。

需要指出的是，本申请实施例涉及的具体内容可以参见上述实施例的描述，为了表述简洁，在此不再赘述。

与上述实施例相对应，本申请实施例还提供了一种超声波信号处理芯片。

参见图16，为本申请实施例还提供的一种超声波信号处理芯片的结构示意图。如图16所示，该超声波信号处理芯片包括信号处理电路，其中，采样电路用于与超声波换能器电连接，待处理信号包括驱动阶段、余震阶段和接收阶段。

在一种可能的实现方式中，该超声波信号处理芯片还包括驱动电路，驱动电路与超声波换能器电连接，以驱动超声波换能器产生超声波，采样电路的输入端与超声波换能器电连接，以接收超声波换能器输入的待处理信号。

在一种可能的实现方式中，超声波的频率为f0，采样电路的采样频率为n*f0，当信号处理电路中包括下采样电路时，下采样电路的采样频率为f0。

在一种可能的实现方式中，超声波信号处理芯片还包括：阈值比较电路，阈值比较电路的输入端与包络产生模块的输出端电连接，阈值比较电路的输出端输出比较结果。

需要指出的是，本申请实施例涉及的具体内容可以参见上述实施例的描述，为了表述简洁，在此不再赘述。

与上述实施例相对应，本申请实施例还提供了一种汽车超声波雷达装置。

参见图17，为本申请实施例还提供的一种汽车超声波雷达装置的结构示意图。如图17所示，该汽车超声波雷达装置包括超声波信号处理芯片和超声波换能器；其中，超声波换能器与超声波信号处理芯片电连接。

需要指出的是，本申请实施例涉及的具体内容可以参见上述实施例的描述，为了表述简洁，在此不再赘述。

与上述实施例相对应，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质可存储有程序，其中，在程序运行时可控制计算机可读存储介质所在设备执行上述方法实施例中的部分或全部步骤。具体实现中，该计算机可读存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。

与上述实施例相对应，本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含可执行指令，当可执行指令在计算机上执行时，使得计算机执行上述方法实施例中的部分或全部步骤。

本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

本领域普通技术人员可以意识到，本文中公开的实施例中描述的各单元及算法步骤，能够以电子硬件、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。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称ROM)、随机存取存储器(random access memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种信号处理电路，其特征在于，包括：

ADC；

变频模块，所述变频模块包括第一变频模块和第二变频模块，所述ADC的输出端分别与所述第一变频模块和所述第二变频模块的输入端电连接；

低通滤波器，所述低通滤波器包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器和第四低通滤波器，所述第一变频模块的输出端分别与所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器的输入端电连接，所述第二变频模块的输出端分别与所述第三低通滤波器和所述第四低通滤波器的输入端电连接，其中所述第一低通滤波器的截止频率高于所述第二低通滤波器、所述第三低通滤波器的截止频率高于所述第四低通滤波器；

幅值计算模块，所述幅值计算模块包括第一幅值计算模块和第二幅值计算模块，所述第一低通滤波器和所述第三低通滤波器的输出端与所述第一幅值计算模块的输入端电连接，所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器的输出端与所述第二幅值计算模块输入端电连接；

包络产生模块，所述第一幅值计算模块和所述第二幅值计算模块的输出端分别与所述包络产生模块的第一输入端和第二输入端电连接，所述包络产生模块的输出端输出最终包络曲线；

包络控制模块，所述包络产生模块的输出端与所述包络控制模块输入端电连接，所述包络控制模块的第一控制端与所述包络产生模块的第三输入端电连接，所述包络控制模块的第二控制端与所述第一低通滤波器和所述第三低通滤波器的控制端电连接，所述包络控制模块的第三控制端与所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器的控制端电连接。

2.根据权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，还包括：

权重系数产生模块，所述权重系数产生模块的第一输出端用于产生第一权重系数，所述权重系数产生模块的第二输出端用于产生第二权重系数；

所述包络产生模块，包括：

第一乘法器，所述第一乘法器的第一输入端与所述第一幅值计算模块的输出端电连接，所述第一乘法器的第二输入端与所述权重系数产生模块的第一输出端电连接；

第二乘法器，所述第二乘法器的第一输入端与所述第二幅值计算模块的输出端电连接，所述第二乘法器的第二输入端与所述权重系数产生模块的第二输出端电连接；

加法器，所述加法器的第一输入端和第二输入端分别与所述第一乘法器和所述第二乘法器的输出端电连接；

多路复用器，所述多路复用器的第一输入端与所述第一幅值计算模块的输出端电连接，第二输入端与所述加法器的输出端电连接，第三输入端与所述第二幅值计算模块的输出端电连接，所述包络控制模块的第一控制端与所述多路复用器的使能输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，所述权重系数产生模块的第一输出端用于产生逐渐变小的第一权重系数，所述权重系数产生模块的第二输出端用于产生逐渐变大的第二权重系数。

4.根据权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，所述包络控制模块的第一控制端按顺序选通所述多路复用器的输出端与所述多路复用器的第一输入端、第二输入端和第三输入端之间的连接。

5.根据权利要求4所述的信号处理电路，其特征在于，

所述包络控制模块通过第三控制端开启所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器的时间点早于所述权重系数产生模块输出所述第一权重系数和所述第二权重系数的时间，或，所述包络控制模块通过第三控制端开启所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器的时间点与所述权重系数产生模块输出所述第一权重系数和所述第二权重系数的时间一致。

6.根据权利要求5所述的信号处理电路，其特征在于，所述包络控制模块通过第三控制端开启所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器指定时间后，所述包络控制模块的第一控制端选通所述多路复用器的输出端与所述多路复用器的第二输入端之间的连接。

7.根据权利要求6所述的信号处理电路，其特征在于，所述包络控制模块的第一控制端选通所述多路复用器的输出端与所述多路复用器的第三输入端之间的连接，所述包络控制模块通过第二控制端停止所述第一低通滤波器和所述第三低通滤波器。

8.根据权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述第一低通滤波器和所述第三低通滤波器相同，或，所述第一低通滤波器和所述第三低通滤波器的截止频率相同；所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器相同，或，所述第二低通滤波器和所述第四低通滤波器的截止频率相同。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的信号处理电路，其特征在于，还包括：

下采样电路，所述下采样电路包括第一下采样电路、第二下采样电路、第三下采样电路和第四下采样电路，所述第一下采样电路的输入端与所述第一低通滤波器的输出端电连接，所述第二下采样电路的输入端与所述第二低通滤波器的输出端电连接，所述第三下采样电路的输入端与所述第三低通滤波器的输出端电连接，所述第四下采样电路的输入端与所述第四低通滤波器的输出端电连接；所述第一下采样电路和所述第三下采样电路的输出端与所述第一幅值计算模块输入端电连接，所述第二下采样电路和所述第四下采样电路的输出端与所述第二幅值计算模块输入端电连接。

10.根据权利要求2-8任意一项所述的信号处理电路，其特征在于，还包括：

存储单元，所述存储单元存储有所述第一权重系数和所述第二权重系数，所述权重系数产生模块与所述存储单元电连接以按照指定顺序读取所述第一权重系数和所述第二权重系数。

11.一种超声波信号处理芯片，用于与超声波换能器电连接，其特征在于，包括：

权利要求1-10任意一项所述的信号处理电路；

驱动电路，所述驱动电路与所述超声波换能器电连接，以驱动所述超声波换能器产生超声波，所述ADC的输入端与所述超声波换能器电连接，以接收所述超声波换能器输入的待处理信号。

12.根据权利要求11所述的芯片，其特征在于，所述超声波的频率为f0，所述ADC的采样频率为n*f0，当所述信号处理电路中包括所述下采样电路时，所述下采样电路的采样频率为f0。

13.根据权利要求11所述的芯片，其特征在于，还包括：

阈值比较电路，所述阈值比较电路的输入端与所述包络产生模块的输出端电连接，所述阈值比较电路的输出端输出比较结果。

14.一种汽车超声波雷达装置，其特征在于，包括：

权利要求11-13任意一项所述的芯片；

超声波换能器，所述超声波换能器与所述芯片电连接。