CN117310650B - 一种基于fmcw雷达的数据处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于FMCW雷达的数据处理方法及装置，其中，方法包括：获取激光器发射的调频信号，以及调频信号经过目标对象反射至激光器的回波信号；获取调频信号的向上调制信号和向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号；并将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取回波信号的功率数据；根据功率数据，将回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围；并将回波信号进行第二快速傅里叶变换处理，以获取目标对象的距离和/或速度；第二快速傅里叶变换处理的计算点数高于将第一快速傅里叶变换的计算点数。本发明提供的技术方案，以增强回报原始数据的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种基于FMCW雷达的数据处理方法及装置。
背景技术
激光雷达是测量被测物体相对距离、相对速度、方位的高精度传感器，随着雷达技术的发展与进步，近年来，毫米波雷达被广泛应用于汽车领域，通过向外发射毫米波，接收目标反射信号，经处理后能够快速准确地获取汽车车身周围的物理环境信息，例如，汽车与周围其它物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等。
调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)激光雷达通常采用三角波线性调频发射调频信号，低功率发射的调制信号到达物体反射，调制信号和回波信号之间的频移与物体的距离和速度成比例。向上和向下的调制信号用于解析距离和速度值。
然而，三角波的向上和向下交界处的回波信号，一定时间段内（飞行时间td），会存在时域信号连续而频域信息跳变的情况，无法用于距离和速度的精确计算，需要丢掉。随着探测距离增大，td的时间也会相应增大，从而导致回波信号处理时丢弃的原始数据增多，距离或速度的测量精度会降低。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于FMCW雷达的数据处理方法及装置，以增强回报原始数据的利用率。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于FMCW雷达的数据处理方法，包括：
获取激光器发射的调频信号，以及所述调频信号经过目标对象反射至所述激光器的回波信号；所述调频信号和所述回波信号包括多个脉冲信号；所述脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号；
获取所述调频信号的所述向上调制信号和所述向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号；并将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取所述回波信号的功率数据；所述飞行时间为所述激光器发出所述调制信号起始时间至接收所述回波信号的起始时间；
根据所述功率数据，将所述回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围；并将所述回波信号进行所述第二快速傅里叶变换处理，以获取所述目标对象的距离和/或速度；所述第二快速傅里叶变换处理的计算点数高于将所述第一快速傅里叶变换的计算点数。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于FMCW雷达的数据处理装置，包括：信号获取模块、缓存模块、第一快速傅里叶变换模块、动态范围调整模块以及第二快速傅里叶变换模块；
所述信号获取模块用于获取激光器发射的调频信号，以及所述调频信号经过目标对象反射至所述激光器的回波信号；所述调频信号和所述回波信号包括多个脉冲信号；所述脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号；
所述缓存模块与信号获取模块连接，所述用于获取所述调频信号的所述向上调制信号和所述向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号；所述飞行时间为所述激光器发出所述调制信号起始时间至接收所述回波信号的起始时间；所述第一快速傅里叶变换模块与所述缓存模块连接，用于将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取所述回波信号的功率数据；
所述动态范围调整模块与所述第一快速傅里叶变换模块连接，用于根据所述功率数据，将所述回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围；
所述第二快速傅里叶变换模块与所述动态范围调整模块连接，用于将所述回波信号进行所述第二快速傅里叶变换处理，以获取所述目标对象的距离和/或速度；所述第二快速傅里叶变换处理的计算点数高于将所述第一快速傅里叶变换的计算点数。
本发明中，将调制信号和回波信号不稳定的时间内，也即，调频信号的所述向上调制信号和所述向下调制信号的交界处之后的飞行时间内，这个时间区间的回波信号形成的截取信号进行粗略的第一快速傅里叶变换处理，获取所述回波信号的功率数据，并根据功率数据获取与第二快速傅里叶变换处理所适配的动态范围。因为激光雷达系统的动态范围可能受到光学、电气和信号处理路径中任何单个组件的最小动态范围的限制。本实施例通过不可用的数据（上述截取信息为原需要丢掉的数据）来引导后级控制器，增强回报原始数据的利用率，通过选取有效位宽来降低雷达数据处理部件的功耗、节省可编程电路面积和成本，提升自动增益控制和门限自适应控制的实时性。
附图说明
图1为现有技术中的调制信号和回波信号的波形示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于FMCW雷达的数据处理方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种基于FMCW雷达的数据处理方法的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的基于FMCW雷达的数据处理方法的流程框图；
图5为本发明实施例提供的一种基于FMCW雷达的数据处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)激光雷达是激光雷达与FMCW技术相结合的新型雷达系统，集成了光、机、电等多领域技术。FMCW发射/外差相干探测体制能够采用较低功率实现大尺寸、高精度、无盲区的远距离测量，在高分辨率观测领域具有广阔的应用前景。然而，激光波长在微米量级，雷达与目标之间微米量级的振动都会扰乱回波信号的距离判定。且三角波中向上和向下交界处的回波信号会存在时域信号连续而频域信息跳变，无法用于距离和速度的精确计算。如图1所示，图1为现有技术中的调制信号和回波信号的波形示意图。如图1中所示的时间段td。时间段td内因时域信号连续而频域信息跳变，一般情况下需要丢掉再进行目标对象的距离或速度的求取。而随着目标对象距离激光器越来越远，上述丢掉的数据越来越多，回波信号（回报原始数据）的利用率较低，影响最终数据测量的精准性和实时性。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种基于FMCW雷达的数据处理方法，如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种基于FMCW雷达的数据处理方法的流程示意图，包括如下步骤：
步骤S101、获取激光器发射的调频信号，以及调频信号经过目标对象反射至激光器的回波信号。
如图1所示，调频信号Tansmitted和回波信号Received包括多个脉冲信号；脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号。由图1可知，调频信号Tansmitted和回波信号Received均为横坐标为时间time，纵坐标为频率f的曲线。现有技术中，往往根据调频信号Tansmitted和回波信号Received的频率差值fb获取测速或测距。回波信号Received可设置有多个，以保证测量结果的正确性。图1中以两个回波信号TGT1 Received和TGT2 Received为例进行示意。且一般选取频率差值fb为固定值的区域进行计算。调频信号Tansmitted的向上调制信号和向下调制信号的交界处，与回波信号Received的向上调制信号和向下调制信号的交界处之间的时间段td，或者说，调频信号Tansmitted的向上调制信号和向下调制信号的交界处之后的飞行时间td，该时间内形成的截取信号存在时域信号连续而频域信息跳变的情况，一般需要将该时域数据进行丢弃，导致被丢弃数据过多，影响测速或测距的实时性和精准性。
步骤S102、获取调频信号的向上调制信号和向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号；并将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取回波信号的功率数据。
其中，飞行时间为激光器发出调制信号起始时间至接收回波信号的起始时间。本实施例反其道而行，将上述截取信号进行利用。具体将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取回波信号的功率数据。
可选的，将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取回波信号的功率数据，可以包括：将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取频谱数据；根据频谱数据获取回波信号的功率数据。本实施例通过第一快速傅里叶变换将截取信号由时域数据转换为频域数据，也即，上述频谱数据。进而根据频域数据获取回波信号的功率数据。本实施例通过回波数据本身的实际数据，获取回波信号的功率数据，使得功率数据的精度较高，且计算的数据为本应丢掉的截取信号，提高回波信号利用率。
步骤S103、根据功率数据，将回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围；并将回波信号进行第二快速傅里叶变换处理，以获取目标对象的距离和/或速度。
第二快速傅里叶变换处理的计算点数高于将第一快速傅里叶变换的计算点数。本实施例可认为第一快速傅里叶变换为粗略的快速傅里叶变换，第二快速傅里叶变换为精准的快速傅里叶变换。第二快速傅里叶变换的数据处理量高于第一快速傅里叶变换。
FMCW雷达系统的动态范围是可靠处理的最高强度信号和最低强度信号之间的差异。强度过高的信号可能会失真，从而引入谐波，使系统难以可靠地选择真正的频率峰值。强度太低的信号可能与噪声源难以区分，这使得信号难以检测。本实施例根据FMCW雷达系统进行动态调整，有效提高测距或测速的精准性，提升测量效率。FMCW 雷达系统的动态范围可能受到光学、电气和信号处理路径中任何单个组件的最小动态范围的限制。本发明解决的问题，就是在系统选用的模数转换器（ADC）确定后，通过不可用的数据（截取信号）来引导后级控制器，通过选取ADC有效位宽来降低可编程器件的功耗、面积和成本。
可选的，根据功率数据，将回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围，可以包括：根据功率数据将回波信号的位宽收窄至第二快速傅里叶变换处理的适配位宽范围内。示例性的，若回波信号的动态范围为1～16bit，第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围为2～9 bit，则可将回波信号的动态范围（例如，位宽）收窄至2～9bit，以使输入至第二快速傅里叶变换处理的回波信号的位宽与第二快速傅里叶变换处理相匹配。
本发明实施例中，将调制信号和回波信号不稳定的时间内，也即，调频信号的向上调制信号和向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号进行粗略的第一快速傅里叶变换处理，获取回波信号的功率数据，并根据功率数据获取与第二快速傅里叶变换处理所适配的动态范围。因为激光雷达系统的动态范围可能受到光学、电气和信号处理路径中任何单个组件的最小动态范围的限制。本实施例通过不可用的数据（上述截取信息为原需要丢掉的数据）来引导后级控制器，通过选取有效位宽来降低雷达数据处理部件的功耗、节省可编程电路面积和成本，提升自动增益控制和门限自适应控制的实时性。
以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在上述实施例的基础上，将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，不仅可得到功率数据，还可以获取环境噪声数据，具体的，如图3所示，图3为本发明实施例提供的另一种基于FMCW雷达的数据处理方法的流程示意图，如图3所示，具体步骤如下：
步骤S201、获取激光器发射的调频信号，以及调频信号经过目标对象反射至激光器的回波信号。
调频信号和回波信号包括多个脉冲信号；脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号。
步骤S202、获取调频信号的向上调制信号和向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号；并将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取环境噪声数据和回波信号的功率数据。
飞行时间为激光器发出调制信号起始时间至接收回波信号的起始时间。
步骤S203、根据功率数据，将回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围；并将回波信号进行第二快速傅里叶变换处理，以获取目标对象的距离和/或速度。
第二快速傅里叶变换处理的计算点数高于将第一快速傅里叶变换的计算点数。
可选的，将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取环境噪声数据，可以包括：将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取频谱数据的功率杂波谱；根据功率杂波谱获取环境噪声数据。通过上述实施例可知，功率数据可通过频谱数据获取。本实施例中，控制功率数据为零时，可通过第一快速傅里叶变换处理，从截取信号中获取频谱数据，此时，该频谱数据即为功率杂波谱，可根据功率杂波谱获取环境噪声数据。本实施例中，通过截取数据，不仅可以获取功率数据，还可以获取环境噪声数据，进一步提升回波信号的利用率。
步骤S204、将环境噪声数据通过恒虚警率算法获取目标对象的寻峰门限值；将大于寻峰门限值的回波信号进行峰值搜索。
在将回波信号进行第二快速傅里叶变换处理之后，还可以包括：将环境噪声数据通过恒虚警率算法获取目标对象的寻峰门限值；将大于寻峰门限值的回波信号进行峰值搜索。
本实施例通过数字信号处理单元，检测上下调制信号，根据预设的时序控制，把测距测速频域不可用的时域数据缓存，处理器可以对其数字信号进行时域处理，将数字信号从时域转换为频域，并在频域中对数字信号进行频域处理，这里定义为粗FFT（相对于实际测试距离和速度使用的精FFT），粗FFT输出频域信息，并获取回波信号功率，根据频谱的功率大小，实现自动增益控制，将送给精FFT模块的回波束时域信号的动态范围减小到精FFT适配的动态范围。也可以根据频谱的功率杂波谱，通过CFAR（恒虚警率）算法，输出寻峰门限值，实现精FFT后的雷达目标寻峰门限设置。例如，若寻峰门限值为100，则可将峰值搜索的区间限制在100以上，有效避免环境噪声对测量结果的干扰，提高数据测量精准性。此外，上述区间能够减少峰值搜索的数据处理量，降低处理器的功耗、节省可编程电路面积和成本。
在本实施例中，经过第一快速傅里叶变换处理，截取信号可以获取环境噪声数据和回波信号的功率数据，一方面，能够通过回波信号的功率数据进行自动增益控制，又可以通过环境噪声数据进行门限自适应控制，可降低雷达数据处理单可编程单元的功耗、节省可编程电路面积和成本。且不需要前一周期的历史数据进行上述自动增益控制和门限自适应控制，而是通过本周期的原测距测速时频域不可用的时域数据进行控制，提升自动增益控制和门限自适应控制的实时性，从而提升最终测距测速的准确性。
在另一实施例中，可选的，获取激光器发射的调频信号，以及调频信号经过目标对象反射至激光器的回波信号，可以包括：通过光电接收器获取激光器发射的调频信号，以及调频信号经过目标对象反射至激光器的回波信号；将调频信号和回波信号由模拟信号转换为数字信号；将数字信号进行时域处理，以使调频信号和回波信号包括多个脉冲信号；脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号。现以具体示例的形式对基于FMCW雷达的数据处理方法进行阐述，如图4所示，图4为本发明实施例提供的基于FMCW雷达的数据处理方法的流程框图。当激光器21发射激光束至目标对象22时，光电探测器23可以从激光器中21获取发射的调制信号，也可以接收目标对象22反射的回波信号。之后通过模数转换模块ADC24将调制信号和回波信号由模拟信号转换为数字信号。并将上述数字信号进行时域处理25，也即，形成图1中示出的横坐标为时间time，纵坐标为频率f的脉冲波形。脉冲波形为三角波，可以包括向上调制信号和向下调制信号。时域信号可通过先进先出接口26分别传输至粗略FFT27(第一快速傅里叶变换模块)和精准FFT28(第二快速傅里叶变换模块)。粗略FFT27之后进行环境噪声数据估算29和功率数据估算30，环境噪声数据估算29得出的数据可以根据恒虚警率算法31获取精准FFT的寻峰门限值，功率数据估算30得出的数据可对回波信号进行动态范围调整32，减窄带宽，使得精准FFT28占用较小计算资源，降低可编程电路面积，并有效降低功耗。精准FFT28之后，可对回波信号进行峰值搜索33，以便于对距离和速度进行测量。
本发明实施例的方案为一种提高FMCW 雷达回波数据利用率的技术，利用频域不可用的时域数据，实现当前上调制信号或下调制信号的数字信号的自动增益控制 （AGC）和门限自适应控制，可满足降低雷达数据处理单可编程单元的功耗、节省可编程电路面积和成本，提升自动增益控制和门限自适应控制的实时性。
可选的，为了不影响精FFT的实时计算，前级的粗FFT计算点数需要选择合适的值，比如32、64、128点，使得精FFT以及CFAR计算总消耗时间控制在飞行时间td以内，避免长时间的粗FFT运算而积累大量的原始数据，导致可编程电路面积增大。
本发明实施例还提供一种基于FMCW雷达的数据处理装置。图5为本发明实施例提供的一种基于FMCW雷达的数据处理装置的结构示意图，如图5所示，本发明实施例提供的基于FMCW雷达的数据处理装置可执行本发明任意实施例提供的基于FMCW雷达的数据处理方法。基于FMCW雷达的数据处理装置包括：
信号获取模块11、缓存模块12、第一快速傅里叶变换模块13、动态范围调整模块14以及第二快速傅里叶变换模块15；
信号获取模块11用于获取激光器发射的调频信号，以及调频信号经过目标对象反射至激光器的回波信号；调频信号和回波信号包括多个脉冲信号；脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号；
缓存模块12与信号获取模块11连接，用于获取调频信号的向上调制信号和向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号；飞行时间为激光器发出调制信号起始时间至接收回波信号的起始时间；第一快速傅里叶变换模块与缓存模块连接，用于将截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取回波信号的功率数据；
动态范围调整模块14与第一快速傅里叶变换模块13连接，用于根据功率数据，将回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围；
第二快速傅里叶变换模块15与动态范围调整模块14连接，用于将回波信号进行第二快速傅里叶变换处理，以获取目标对象的距离和/或速度；第二快速傅里叶变换处理的计算点数高于将第一快速傅里叶变换的计算点数。
本实施例，将调制信号和回波信号不稳定的时间内，也即，调频信号的向上调制信号和向下调制信号的交界处之后的飞行时间内，这个时间区间的回波信号形成的截取信号进行粗略的第一快速傅里叶变换处理，获取回波信号的功率数据，并根据功率数据获取与第二快速傅里叶变换处理所适配的动态范围。因为激光雷达系统的动态范围可能受到光学、电气和信号处理路径中任何单个组件的最小动态范围的限制。本实施例通过不可用的数据（上述截取信息为原需要丢掉的数据）来引导后级控制器，通过选取有效位宽来降低雷达数据处理部件的功耗、节省可编程电路面积和成本，提升自动增益控制和门限自适应控制的实时性。
可选的，基于FMCW雷达的数据处理装置，还可以包括：恒虚警率模块和峰值搜索模块；第一快速傅里叶变换模块还用于获取环境噪声数据；恒虚警率模块与第一快速傅里叶变换模块连接，用于根据环境噪声数据，设置目标对象的寻峰门限值；峰值搜索模块分别与第一快速傅里叶变换模块和第二快速傅里叶变换模块连接，用于将大于寻峰门限值的回波信号进行峰值搜索。
可选的，信号获取模块可以包括：光电接收器、模数转换模块和时域处理模块；光电接收器用于获取激光器发射的调频信号，以及调频信号经过目标对象反射至激光器的回波信号；模数转换模块与光电接收器连接，用于将调频信号和回波信号由模拟信号转换为数字信号；时域处理模块与模数转换模块连接，用于将数字信号进行时域处理，以使调频信号和回波信号包括多个脉冲信号；脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号。
本发明实施例中基于FMCW雷达的数据处理装置具备本发明任意实施例提供的基于FMCW雷达的数据处理方法的技术特征，且具备相应技术特征所具备的技术效果，此处不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种基于FMCW雷达的数据处理方法，其特征在于，包括：
获取激光器发射的调频信号，以及所述调频信号经过目标对象反射至所述激光器的回波信号；所述调频信号和所述回波信号包括多个脉冲信号；所述脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号；
获取所述调频信号的所述向上调制信号和所述向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号；并将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取所述回波信号的功率数据；所述飞行时间为所述激光器发出所述调制信号起始时间至接收所述回波信号的起始时间；
根据所述功率数据，将所述回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围；并将所述回波信号进行所述第二快速傅里叶变换处理，以获取所述目标对象的距离和/或速度；所述第二快速傅里叶变换处理的计算点数高于将所述第一快速傅里叶变换的计算点数。
2.根据权利要求1所述的基于FMCW雷达的数据处理方法，其特征在于，将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取所述回波信号的功率数据，包括：
将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取频谱数据；
根据所述频谱数据获取所述回波信号的功率数据。
3.根据权利要求1所述的基于FMCW雷达的数据处理方法，其特征在于，根据所述功率数据，将所述回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围，包括：
根据所述功率数据将所述回波信号的位宽收窄至所述第二快速傅里叶变换处理的适配位宽范围内。
4.根据权利要求1所述的基于FMCW雷达的数据处理方法，其特征在于，还包括：
将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取环境噪声数据。
5.根据权利要求4所述的基于FMCW雷达的数据处理方法，其特征在于，将所述回波信号进行所述第二快速傅里叶变换处理之后，还包括：
将所述环境噪声数据通过恒虚警率算法获取所述目标对象的寻峰门限值；
将大于所述寻峰门限值的所述回波信号进行峰值搜索。
6.根据权利要求4所述的基于FMCW雷达的数据处理方法，其特征在于，将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取环境噪声数据，包括：
将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取频谱数据的功率杂波谱；
根据所述功率杂波谱获取环境噪声数据。
7.根据权利要求2所述的基于FMCW雷达的数据处理方法，其特征在于，获取所述激光器发射的调频信号，以及所述调频信号经过目标对象反射至所述激光器的回波信号，包括：
通过光电接收器获取所述激光器发射的调频信号，以及所述调频信号经过目标对象反射至所述激光器的回波信号；
将所述调频信号和所述回波信号由模拟信号转换为数字信号；
将所述数字信号进行时域处理，以使所述调频信号和所述回波信号包括多个脉冲信号；所述脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号。
8.一种基于FMCW雷达的数据处理装置，其特征在于，包括：信号获取模块、缓存模块、第一快速傅里叶变换模块、动态范围调整模块以及第二快速傅里叶变换模块；
所述信号获取模块用于获取激光器发射的调频信号，以及所述调频信号经过目标对象反射至所述激光器的回波信号；所述调频信号和所述回波信号包括多个脉冲信号；所述脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号；
所述缓存模块与信号获取模块连接，用于获取所述调频信号的所述向上调制信号和所述向下调制信号的交界处之后的飞行时间内的回波信号形成的截取信号；所述飞行时间为所述激光器发出所述调制信号起始时间至接收所述回波信号的起始时间；所述第一快速傅里叶变换模块与所述缓存模块连接，用于将所述截取信号进行第一快速傅里叶变换处理，获取所述回波信号的功率数据；
所述动态范围调整模块与所述第一快速傅里叶变换模块连接，用于根据所述功率数据，将所述回波信号的动态范围减小到第二快速傅里叶变换处理的适配动态范围；
所述第二快速傅里叶变换模块与所述动态范围调整模块连接，用于将所述回波信号进行所述第二快速傅里叶变换处理，以获取所述目标对象的距离和/或速度；所述第二快速傅里叶变换处理的计算点数高于将所述第一快速傅里叶变换的计算点数。
9.根据权利要求8所述的基于FMCW雷达的数据处理装置，其特征在于，还包括：恒虚警率模块和峰值搜索模块；
所述第一快速傅里叶变换模块还用于获取环境噪声数据；所述恒虚警率模块与所述第一快速傅里叶变换模块连接，用于根据所述环境噪声数据，设置所述目标对象的寻峰门限值；
所述峰值搜索模块分别与所述第一快速傅里叶变换模块和所述第二快速傅里叶变换模块连接，用于将大于所述寻峰门限值的所述回波信号进行峰值搜索。
10.根据权利要求8所述的基于FMCW雷达的数据处理装置，其特征在于，信号获取模块包括：光电接收器、模数转换模块和时域处理模块；
所述光电接收器用于获取所述激光器发射的调频信号，以及所述调频信号经过目标对象反射至所述激光器的回波信号；
所述模数转换模块与所述光电接收器连接，用于将所述调频信号和所述回波信号由模拟信号转换为数字信号；
所述时域处理模块与所述模数转换模块连接，用于将所述数字信号进行时域处理，以使所述调频信号和所述回波信号包括多个脉冲信号；所述脉冲信号包括向上调制信号和向下调制信号。
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