CN117907982B - 激光雷达测距测速的方法以及激光雷达 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光雷达测距测速的方法以及激光雷达，属于雷达技术领域。通过本申请实施例提供的技术方案，能够基于第一激光器生成的第一本振信号以及第二激光器生成的第二本振信号来判断是否发生多普勒混叠，该第一本振信号包括多段第一连续波信号，该第二本振信号包括多段第二连续波信号，第二连续波信号包括第一扫频信号和第一恒频信号。在发生多普勒混叠的情况下，采用第一算法来计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度，从而提高激光雷达测距测速的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及雷达技术领域，特别涉及一种激光雷达测距测速的方法以及激光雷达。
背景技术
调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW）激光雷达以抗干扰性强、更高的信噪比的优势，在车辆辅助驾驶系统领域具有较佳的市场前景。
相关技术中，调频连续波激光雷达通过光源模块生成探测光与本振光，以利用探测光进行探测目标物体，将本振光用于作为本地参考；其中，探测光与本振光均为调频连续波，且具有相同的时频特征；调频连续波激光雷达通过光电探测模块接收本振光与目标物体反射探测光形成的回波光，以进行相干混频。由于当前的FMCW激光雷达大多采用非同相正交(In-phase Quadrature，IQ)接收系统，本振光与回波光在相干拍频时，可能存在多普勒混叠的现象，即多普勒拍频频率大于距离拍频频率，使得测得的拍频频率会镜像翻折至正频域上，进而造成测得的距离和速度错误。
发明内容
本申请实施例提供了一种激光雷达测距测速的方法以及激光雷达，能够提高测得的距离和速度的准确性，技术方案如下：
一方面，提供了一种激光雷达测距测速的方法，所述方法包括：
控制所述激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号，其中，所述第一本振信号包括多段第一连续波信号，所述第一连续波信号为线性扫频信号；
控制所述激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号，其中，所述第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应，所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号，所述第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反，时域相邻的两所述第二连续波信号的第一扫频信号之间具有所述第一恒频信号；
接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与所述第二本振信号，其中，所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成，所述第二回波信号为所述第二探测信号经由所述目标物体反射形成；
获取第一频率与第二频率，其中，所述第一频率为所述第一本振信号在第一时区的拍频频率，所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频频率，所述第一时区为所述第一扫频信号所处的时域区间；
获取第三频率与第四频率，其中，所述第三频率为所述第一本振信号在第二时区的拍频频率，所述第四频率为所述第二本振信号在所述第二时区的拍频频率，所述第二时区为所述第一恒频信号所处的时域区间；
若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，其中，所述第五频率为各所述第三频率中的一个，所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应同一所述第二时区，所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区，所述第七频率与所述第五频率对应的扫频方向相同，所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第一时区，所述第八频率与所述第五频率对应的扫频方向相反；
若发生多普勒混叠，则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，所述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
一方面，提供了一种激光雷达测距测速的装置，所述装置包括：
第一控制模块，用于控制所述激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号，其中，所述第一本振信号包括多段第一连续波信号，所述第一连续波信号为线性扫频信号；
第二控制模块，用于控制所述激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号，其中，所述第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应，所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号，所述第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反，时域相邻的两所述第二连续波信号的第一扫频信号之间具有所述第一恒频信号；
接收模块，用于接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与所述第二本振信号，其中，所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成，所述第二回波信号为所述第二探测信号经由所述目标物体反射形成；
第一获取模块，用于获取第一频率与第二频率，其中，所述第一频率为所述第一本振信号在第一时区的拍频频率，所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频频率，所述第一时区为所述第一扫频信号所处的时域区间；
第二获取模块，用于获取第三频率与第四频率，其中，所述第三频率为所述第一本振信号在第二时区的拍频频率，所述第四频率为所述第二本振信号在所述第二时区的拍频频率，所述第二时区为所述第一恒频信号所处的时域区间；
判断模块，用于若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，其中，所述第五频率为各所述第三频率中的一个，所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应同一所述第二时区，所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区，所述第七频率与所述第五频率对应的扫频方向相同，所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第一时区，所述第八频率与所述第五频率对应的扫频方向相反；
确定模块，用于若发生多普勒混叠，则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，所述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
在一种可能的实施方式中，所述第一本振信号为三角波扫频信号，相邻的两所述第一连续波信号之间扫频方向相反。
在一种可能的实施方式中，所述第一恒频信号的频率与时域上游邻接的所述第一扫频信号的扫频终点的频率相同，以及与时域下游邻接的所述第一扫频信号的扫频起点的频率相同。
在一种可能的实施方式中，所述判断模块，用于若所述第五频率小于所述第六频率，则判断所述第七频率与所述第五频率的相似度是否满足预设条件；若所述第七频率与所述第五频率的相似度满足预设条件，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
在一种可能的实施方式中，所述判断模块，用于若所述第七频率与所述第五频率的相似度满足预设条件，且所述第七频率小于所述第八频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
在一种可能的实施方式中，所述确定模块，用于基于所述第五频率、所述第六频率以及第一目标算法，确定所述目标物体相对于所述激光雷达在所述第二时区的距离与速度；和/或，基于所述第七频率、所述第八频率以及第二目标算法，确定所述目标物体相对于所述激光雷达在所述第一时区的距离与速度；其中，所述第一算法包括所述第一目标算法与所述第二目标算法，所述第一目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于所述第五频率与所述第六频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法，所述第二目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于所述第七频率与所述第八频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
在一种可能的实施方式中，所述确定模块，还用于若未发生多普勒混叠，则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第二算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，所述第二算法配置为可在未发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
在一种可能的实施方式中，所述装置还包括方向确定模块，用于若所述第五频率小于所述第六频率，则基于所述第五频率对应的扫频方向，确定所述目标物体相对于所述激光雷达的运动方向。
在一种可能的实施方式中，所述方向确定模块，用于若所述第五频率对应的方向为上扫频方向，则确定所述目标物体靠近所述激光雷达；以及若所述第五频率对应的方向为下扫频方向，则确定所述目标物体远离所述激光雷达。
在一种可能的实施方式中，所述第二获取模块，还用于若未获取到所述第三频率，则基于第九频率与第十频率确定第三频率；和/或若未获取到所述第四频率，则基于第十一频率和第十二频率，确定第四频率；其中，所述第九频率位于时域上与所述第三频率相邻的上游的第一时区，所述第九频率与所述第三频率对应的扫频方向相同，所述第十频率位于时域上与所述第三频率相邻的下游的第一时区，所述第十频率与所述第三频率对应的扫频方向相同；所述第十一频率位于时域上与所述第四频率相邻的上游的第二时区，所述第十二频率位于时域上与所述第四频率相邻的下游的第二时区。
在一种可能的实施方式中，所述第二探测信号包括与所述第一扫频信号对应的第二扫频信号以及与第一恒频信号对应的第二恒频信号，所述装置还包括第三控制模块，用于控制扫描模组对所述第一探测信号与所述第二探测信号的合束光信号进行第一方向扫描与第二方向扫描，以形成沿第一方向延伸且于第二方向间隔排布的多条扫描轨迹，其中，所述第一方向与所述第二方向相交；相邻的两条扫描轨迹之间，一条所述扫描轨迹中各第二恒频信号在所述第一方向上所处的方向角与另一条所述扫描轨迹中各第二恒频信号在所述第一方向所处的方向角相互错开。
在一种可能的实施方式中，所述装置还包括采样模块，用于对所述第一本振信号与所述第二本振信号分别对应的拍频信号进行采样，其中，所述第一本振信号对应的拍频信号在所述第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区，所述第二本振信号对应的拍频信号在所述第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区。
一方面，提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括第一激光器、第二激光器、光电探测模块以及数据处理模块；
所述第一激光器，用于生成第一探测信号和对应的第一本振信号，其中，所述第一本振信号包括多段第一连续波信号，所述第一连续波信号为线性扫频信号；
所述第二激光器，用于生成第二探测信号和对应的第二本振信号，其中，所述第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应，所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号，所述第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反，时域相邻的两所述第二连续波信号的第一扫频信号之间具有所述第一恒频信号；
所述光电探测模块，用于接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与所述第二本振信号，其中，所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成，所述第二回波信号为所述第二探测信号经由所述目标物体反射形成；
所述数据处理模块，用于获取第一频率与第二频率，其中，所述第一频率为所述第一本振信号在第一时区的拍频频率，所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频频率，所述第一时区为所述第一扫频信号所处的时域区间；获取第三频率与第四频率，其中，所述第三频率为所述第一本振信号在第二时区的拍频频率，所述第四频率为所述第二本振信号在所述第二时区的拍频频率，所述第二时区为所述第一恒频信号所处的时域区间；若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，其中，所述第五频率为各所述第三频率中的一个，所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应同一所述第二时区，所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区，所述第七频率与所述第五频率对应的扫频方向相同，所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第一时区，所述第八频率与所述第五频率对应的扫频方向相反；若发生多普勒混叠，则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，所述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现所述激光雷达测距测速的方法。
一方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括程序代码，该程序代码存储在计算机可读存储介质中，计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该程序代码，处理器执行该程序代码，使得该计算机设备执行上述激光雷达测距测速的方法。
通过本申请实施例提供的技术方案，能够基于第一激光器生成的第一本振信号以及第二激光器生成的第二本振信号来判断是否发生多普勒混叠，该第一本振信号包括多段第一连续波信号，该第二本振信号包括多段第二连续波信号，第二连续波信号包括第一扫频信号和第一恒频信号。在发生多普勒混叠的情况下，采用第一算法来计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度，从而提高激光雷达测距测速的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，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的前提下，还可以基于这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种多普勒混叠的示意图；
图2是本申请其中一些实施例提供的激光雷达的结构示意图；
图3是本申请其中一些实施例提供的激光雷达测距测速的方法流程图；
图4是本申请其中另一些实施例提供的激光雷达测距测速的方法流程图；
图5是本申请一些实施例中第二本振信号的时频图；
图6是本申请另一些实施例中第二本振信号的时频图；
图7是本申请又一些实施例中第二本振信号的时频图；
图8是本申请其中一些实施例提供的扫频信号和回波信号的时频图；
图9是本申请其中另一些实施例提供的扫频信号和回波信号的时频图；
图10是本申请其中一些实施例提供的多条扫描轨迹的示意图；
图11是本申请其中一些实施例提供的激光雷达测距测速的装置结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式做进一步地详细描述。
本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。
首先对本申请实施例涉及的名词进行介绍。
FMCW激光雷达：FMCW激光雷达的工作过程可以简单归纳为：以调频得到的连续波作为本振信号和探测信号，激光雷达发射探测信号，回波信号经过接收机与本振信号进行混频，获取混频信号的拍频频率，从而计算得到需要的信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态，甚至形状等参数；其中，回波信号为探测信号经由目标反射，并由FMCW激光雷达接收的信号。
本振信号：本振信号是探测信号的参考信号，其与探测信号具有相同的时频特征，即扫频波形一致。本振信号用于和探测信号形成的回波信号相干拍频，从而得到拍频信号。本振信号和探测信号可以是由一束光分束得到的，也可以是由不同的激光器生成的。
拍频信号：在本申请实施例中是指本振信号和回波信号在相干之后的差频信号，也称混频信号。
三角波扫频信号：三角波扫频信号是指扫频波形为三角形状的信号，或者说是指时频图为三角波形的探测信号。
连续波（Continuous Wave，CW）：光源模块以连续方式而不是脉冲方式输出的波。
多普勒频率：由目标物体相对于探测器（如FMCW激光雷达）具有径向相对运动，引起探测信号或回波信号的频率改变量即为多普勒频率，又称为速度拍频频率。多普勒频率与目标相对于激光雷达的径向运动速度有关，多普勒频率等于上述径向速度的两倍与探测信号的波长之商。
同相正交(In-phase Quadrature，IQ)：通常指的是使用正交解调器（QuadratureDemodulator）将接收到的射频信号转换为基带信号的过程。这里的“IQ”指的是在解调过程中产生的两个正交分量，即I路（同相分量）和Q路（正交分量）。正交解调器是一种常用的解调设备，它可以将射频信号转换为两个正交的基带信号。这两个信号可以分别表示原始信号的幅度信息和相位信息。通过进一步处理这两个基带信号，可以恢复出原始的数据信息。IQ接收通过正交解调，可以充分利用频谱资源，减少频谱浪费。IQ的频谱范围覆盖（0~2pi），因此频率信号的频率可以具有正负之分。
非IQ接收：接收过程未采用正交调节器将接收到的射频信号转为两个正交的基带信号，无法充分利用频谱资源，导致频谱效率较低。非IQ接收的信号没有相位信息，频谱范围只有（0~pi），因此频率信号的频率不具有正负之分，而均以正值呈现。
本申请实施例提供的技术方案能够应用在FMCW激光雷达中，相关技术中，调频连续波激光雷达采用调频连续波进行目标探测，扫频波形常用锯齿波和三角波。考虑系统复杂度/功耗/成本，接收模组通常采用非IQ接收的方式。在本振光与回波光在相干拍频时，可能存在多普勒混叠的现象，即多普勒拍频频率大于距离拍频频率，使得测得的拍频频率会镜像翻折至正频域上，进而造成测得的距离和速度错误。这是由于非IQ接收方式的频率计算结果为绝对值，那么就存在：在IQ接收系统下计算为负频率，在非IQ接收下却得到正频率测量值的情况，这种情况会导致后续速度和距离计算错误。
具体地，参见图1，f1和f2分别是用于解算速度与距离的两段扫频信号测得的频率值，其中f1小于f2。当实际的多普勒拍频频率fd大于实际的距离拍频频率fr时，基于IQ接收系统计算的方式为距离拍频频率fr减去多普勒拍频频率fd，结果是负值的拍频频率f1；而基于非IQ接收系统计算的方式为距离拍频频率fr减去多普勒拍频频率fd的绝对值，结果为正值的拍频频率f1。由此可知，在距离拍频频率fr大于多普勒拍频频率fd时，基于非IQ接收系统与IQ接收系统确定的拍频频率f1与拍频频率f2均是正确的；但在距离拍频频率fr小于多普勒拍频频率fd时，基于非IQ接收系统确定的拍频频率f1是错误的，而拍频频率f2则是正确的，从而导致在该种场景下距离拍频频率和速度拍频计算错误。一般地，因多普勒拍频频率大于距离拍频频率导致拍频频率f1发生镜像翻折的现象称为多普勒混叠。换句话说，当目标物体的速度拍频大于距离拍频频率时，会产生伪像，伪像的产生是错误的根源。采用本申请实施例提供的技术方案能够在非IQ接收方式下识别上述多普勒混叠的现象，从而解算出目标物体正确的距离和速度。
在应用中，本申请实施例提供的激光雷达的探测方法不仅能适用于对近距离目标进行快速、高效、准确的测距和测速，也适用于对远距离目标进行快速、高效、准确的测距和测速，可以应用于智慧交通、航空航天、资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、冶金制造、纺织制造等任意需要进行测距和测速的领域。比如，可以应用于无人驾驶车辆、无人机、机器人、定位系统、导航系统、装卸和搬运设备、冶金过程控制设备以及非接触式测量设备等。
在本申请实施例中，激光雷达包括光源模块、光复用器、扫描模组、光电探测模块及信号处理模块，还可以包括光放大器、光耦合器、光环形器、光准直器、光合束器、电源模块、通信模块等。激光雷达的具体结构可以基于实际需要进行设置，本申请实施例对激光雷达的具体结构不作限定。
在本申请实施例中，光源模块包括激光器和光分束器，激光器可以通过任意能够在线性调频模式下发射线性扫频光信号的激光器实现，例如，分布式布拉格反射（Distributed Bragg Reflector，DBR）激光器、分布式反馈（Distributed FeedbackLaser，DFB）激光器等半导体激光器。光分束器可以是任意能够实现对光进行分束的器件，以将激光器生成的信号按照预设的分光比分束为对应的本振信号与探测信号。例如，光分束器可以为光耦合器、分光镜等元件。
在本申请实施例中，光电探测模块是任意能够接收光源模块对应的本振信号，以及光源模块对应的探测信号经目标物体反射形成的回波信号，并输出与光源模块的本振信号对应的拍频信号相关的电信号，以便于信号处理模块基于上述电信号获取上述两拍频信号的频率的器件。例如，光电探测模块可以包括光电探测器。此时，光电探测器在接收上述本振信号与回波信号的过程中，本振信号与回波信号通过自由空间光信号拍频的方式进行拍频，光电探测器对拍频信号进行光电转换，从而得到与拍频信号相关的电信号。例如，光电探测模块亦可以包括光混频器与平衡光电探测器（Balanced Photo Detector，BPD）。此时，光混频器用于接收上述本振信号与回波信号，以使本振信号与回波信号在其内进行拍频，平衡光电探测器用于对拍频信号进行平衡探测，从而得到与拍频信号相关的电信号。
在本申请实施例中，光放大器可以是光纤放大器，例如掺铒光纤放大器（ErbiumDoped Fiber Application Amplifier，EDFA）。此外，光放大器亦可以是半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier，SOA），本申请实施例对具体的放大器件形式不作具体限定。
在本申请实施例中，激光雷达还包括模拟前端（Analog Front End，AFE），处理信号源给出的模拟信号，对其进行数字化，其主要功能包括以下几个方面：信号放大、频率变换、调制、解调、邻频处理、电平调整与控制、混合。
在本申请实施例中，光耦合器可以通过光纤阵列或平面光波导（PlanarLightwave Circuit，PLC）阵列实现。
在本申请实施例中，信号处理模块可以包括处理器，还可以包括至少一级放大电路、模数转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）、时间数字转换器（Time-to-DigitalConvertor，TDC）、存储器等，处理器也可以自带内部存储空间和模数转换功能以替代模数转换器和存储器。
在本申请实施例中，处理器是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）、现场可编程门阵列（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任何常规的处理器等。
在本申请实施例中，存储器在一些实施例中可以是激光探测装置的内部存储单元，例如激光探测装置的硬盘或内存。存储器在另一些实施例中也可以是激光探测装置的外部存储设备，例如，激光探测装置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，存储器还可以既包括激光探测装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序（Boot Loader）、数据及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在本申请实施例中，放大电路可以通过跨阻放大器（Trans-ImpedanceAmplifier，TIA）实现。
在本申请实施例中，电源模块可以包括电源管理器件、电源接口等。
在本申请实施例中，通信模块可以基于实际需要设置为任意能够直接或间接与其他设备进行有线或无线通信的器件，例如，通信模块可以提供应用在网络设备上的包括通信接口（例如，通用串行总线接口（Universal Serial Bus，USB））、有线局域网（Local AreaNetworks，LAN）、无线局域网（Wireless Local Area Networks，WLAN）（例如、Wi-Fi网络），蓝牙，Zigbee，移动通信网络，全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS），调频（Frequency Modulation，FM），近距离无线通信技术（Near FieldCommunication，NFC），红外技术（Infrared，IR）等通信的解决方案。通信模块可以包括天线，天线可以只有一个阵元，也可以是包括多个阵元的天线阵列。通信模块可以通过天线接收电磁波，将电磁波信号调频及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器。通信模块还可以从处理器接收待发送的信号，对其进行调频、放大，经天线转为电磁波辐射出去。
下面结合图2对本申请实施例提供的一种激光雷达的系统架构进行说明。
参见图2，激光雷达200包括收发模块201、光源模块202、扫描模组203、光电探测模块204、模拟前端（Analog Front-end，AFE）205、模数转换器（Analog-to-DigitalConverter，ADC）206以及信号处理模块（Processor）207。
光源模块202用于生成探测信号与本振信号，光源模块202的数量为两个，每个光源模块202包括一个激光器。收发模块201用于将光源模块202生成的探测信号发送给扫描模组203。扫描模组203用于将探测信号向目标物体反射，并将探测信号经由目标物体反射形成的回波信号向收发模块201反射。收发模块201还用于接收探测信号被目标物体反射的回波信号，将该回波信号发送给光电探测模块204。另外，该光电探测模块204还用于接收光源模块202的本振信号，以使该回波信号和本振信号拍频形成拍频信号，并对该拍频信号进行光电转换以得到相应的电信号。该光电探测模块204将拍频信号发送给AFE 205，由该AFE205对拍频信号进行滤波。AFE 205将滤波后的拍频信号发送给模数转换器ADC 203，由ADC203对拍频信号进行模数转换。ADC 203将模数转换后的拍频信号输入信号处理模块207，由信号处理模块207完成对目标物体的速度和距离的解算。
需要说明的是，上述图2是本申请实施例提供的激光雷达的系统结构的一个示例，技术人员可以基于实际情况来删除、替换或者新增器件，本申请实施例对此不作限定。
本申请实施例提供的激光雷达的探测方法应用于调频连续波激光雷达，参见图3，方法包括下述S301~S307。
S301：控制该激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号。
其中，该第一本振信号包括多段第一连续波信号，该第一连续波信号为线性扫频信号。本实施例中，以第一本振信号和第一探测信号为三角波扫频信号为例进行说明，相邻的两第一连续波信号之间的扫频方向相反，该相邻的两第一连续波信号的扫频波形构成三角形状，位于时域下游的第一连续波信号的扫频起点的频率与位于时域上游的第一连续波信号的扫频终点的频率相同，即是第一连续波为本振信号中一段频率变化完整的扫频信号。当然，在本申请的其他实施例中，第一本振信号和第一探测信号还可以是锯齿波信号；此时，相邻的两第一连续波信号之间的扫频方向相同，该相邻的两第一连续波的扫频波形构成平行线状，位于时域下游的第一连续波信号的扫频起点的频率与位于时域上游的第一连续波信号的扫频起点的频率相同，即是第一连续波为本振信号中一段完整的扫频信号。
S302：控制该激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号。
其中，该第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应，即是该激光雷达同时利用对应的第一连续波与第二连续波对目标物体进行探测。该第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号，该第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反；时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有上述第一恒频信号，其中，第一恒频信号是指频率恒定的信号。需要说明的是，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应是指，对于每段第二连续波信号，均存在一段第一连续波信号，该段第一连续波信号的起始时刻和终止时刻均与对应的第二连续波信号相同。时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有该第一恒频信号是指每两段在时域上相邻的第二连续波信号之间存在一段第一恒频信号。本实施例中，在同一第二连续波中，第一恒频信号位于第一扫频信号的时域下游，该第一恒频信号的频率与时域上游邻接的第一扫频信号的扫频终点的频率相同，以及与时域下游邻接的第一扫频信号的扫频起点的频率相同；换而言之，第二连续波的频率变化也是连续的。当然，在本申请的其他实施例中，第一恒频信号的频率也可以是位于同一第二连续波中的第一扫频信号的时域上游，其频率也可以与第一恒频信号不同。
需要注意的是，在双激光器探测的方式中，应当保证两激光器出射的探测信号，即第一探测信号与第二探测信号的波长具有差别，也即是使第一探测信号与第二探测信号的频率具有差异，以避免两激光器对应的信号之间发生相干拍频。例如，在一些实施例中，第一探测信号与第二探测信号均为1550纳米（nm）波段的光信号，但两者的波长之差介于0.15nm~0.50nm之间，以实现上述目的。
S303：接收第一回波信号、第二回波信号、该第一本振信号与该第二本振信号。
其中，该第一回波信号为该第一探测信号经由目标物体反射形成，该第二回波信号为该第二探测信号经由该目标物体反射形成。可以通过一个光电探测模块接收第一回波信号与第一本振信号，以使二者拍频生成第一拍频信号，并光电转换得到相应的电信号；可以通过另一个光电探测模块接收第二回波信号与第二本振信号，以使而这拍频生成第二拍频信号，并光电转换得到相应的电信号。
S304：获取第一频率与第二频率。
其中，该第一频率为该第一本振信号在第一时区的拍频频率，该第二频率为该第二本振信号在该第一时区的拍频频率，该第一时区为该第一扫频信号所处的时域区间。在一些实施例中，该第一时区也被称为远距离探测时区（Far–Detect Time Zone）。第一本振信号和第二本振信号在该第一时区内的部分均为扫频信号，且扫频方向相反。
S305：获取第三频率与第四频率。
其中，该第三频率为该第一本振信号在第二时区的拍频频率，该第四频率为该第二本振信号在该第二时区的拍频频率，该第二时区为该第一恒频信号所处的时域区间。在一些实施例中，第二时区也被称为近距离探测时区（Near–Detect Time Zone）。针对目标物体相对于激光雷达处于近距高速的场景时，多普勒拍频频率可能高于距离拍频频率，即上述多普勒混叠；第二时区对应的频率可以用于辅助分辨是否发生多普勒混叠，因此第二时区也称为近距离探测时区。第一本振信号在该第二时区内的部分仍是扫频信号（第一连续波信号的部分），而第二本振信号在该第二时区内的部分为恒频信号（第一恒频信号）。
S306：若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
其中，该第五频率为各第三频率中的一个，该第六频率为各第四频率中的一个且与该第五频率对应同一第二时区。该第七频率位于时域上与该第五频率相邻的第一时区，该第七频率与该第五频率对应的扫频方向相同；即第七频率与第五频率可以位于同一段第一连续波上，也可以位于相邻的两段第一连续波上。该第八频率与该第七频率位于同一第一时区，该第八频率与该第五频率对应的扫频方向相反；即第八频率是一段第一扫频信号对应的频率。
S307：若发生多普勒混叠，则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度。
其中，该第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。若发生多普勒混叠，则表示若按照正常算法解算出的目标物体的速度拍频频率和距离拍频频率会存在错误，此时按照第一算法能够解算出正确的速度拍频频率和距离拍频频率，从而确定出目标物体相对于激光雷达正确的距离和/或速度。
通过本申请实施例提供的技术方案，能够根据第五频率、第六频率、第七频率和第八频率判断是否发生多普勒混叠，在发生多普勒混叠的情况下，采用第一算法来计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度，从而提高激光雷达测距测速的准确性。
上述S301-S307是对本申请实施例提供的技术方案的简单介绍，下面将结合一些例子，对本申请实施例提供的技术方案进行更加清楚地说明，参见图4，方法包括下述步骤。
S401：控制该激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号。
该激光雷达为调频连续波激光雷达，其包括第一激光器和第二激光器；其中，第一激光器用于生成第一探测信号与第一本振信号。第一探测信号为用于探测目标物体的信号，第一本振信号是第一探测信号的参考信号，第一本振信号与第一探测信号具有相同的时频特征，即扫频波形一致。该第一本振信号包括多段第一连续波信号，该第一连续波信号为线性扫频信号；相邻的两段第一连续波信号之间，位于时域下游的第一连续波信号或是扫频方向与时域上游的第一连续波不同，又或是扫频起点的频率与时域上游的第一连续波的扫频终点的频率不同，即相邻的两段第一连续波在时频图上并不共线。
例如，在一些实施例中，该第一本振信号为三角波扫频信号，相邻的两第一连续波信号之间扫频方向相反。三角波扫频信号是指第一本振信号的频率随时间变化的波形为三角波形。相邻的两第一连续波信号是指在时域上相邻的两段第一连续波信号，这两段第一连续波信号的扫频方向相反，也就表示这两段第一连续波信号包括一段上扫频信号和一段下扫频信号。在一些实施例中，这两段第一连续波信号的扫频斜率的大小相同，扫频方向相反。在一些实施例中，第一本振信号除了为三角波扫频信号之外，还可以为锯齿波信号或者三角波扫频信号和锯齿波信号的组合，只要保证第一本振信号和第二本振信号在同一第一时区的扫频斜率大小和/或方向不同，以使第一本振信号和第二本振信号能够配合解耦即可。本申请实施例对此不做限定。为了便于理解，在后续说明过程中，以第一本振信号为三角波扫频信号为例进行说明。
需要说明的是，该第一探测信号和该第一本振信号的扫频斜率和扫频周期由技术人员基于实际情况进行设置，本申请实施例对此不作限定。
S402：控制该激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号。
其中，上述第二激光器用于生成第二探测信号与第二本振信号。第二探测信号为用于探测目标物体的信号，第二本振信号是作为第二探测信号的参考信号，第二本振信号与第二探测信号具有相同的时频特征，即扫频波形一致。第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应。该第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号；该第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反，时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有该第一恒频信号。每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应是指，对于每段第二连续波信号，均存在一段第一连续波信号，该段第一连续波信号的起始时刻和终止时刻均与对应的第二连续波信号相同。时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有该第一恒频信号是指，每两段在时域上相邻的第二连续波信号之间存在一段第一恒频信号，相应地，每两段在时域上相邻的第一恒频信号之间存在一段第二连续波信号。请参见图5，其示出了第二本振信号的时频图的多种实现方式，该第二本振信号既可以为第一扫频信号开头，也可以为第一恒频信号开头，本申请实施例对此不做限定，为了便于理解，在后续说明过程中，以该第二本振信号为第一扫频信号开头为例进行。
在一些实施例中，该第一恒频信号的频率与时域上游邻接的该第一扫频信号的扫频终点的频率相同，以及与时域下游邻接的该第一扫频信号的扫频起点的频率相同。该设置旨在使第二探测信号与第二本振信号的频率变化是连续的，从而方便频率调制。例如，请参见图6，其示出了一些实施例中第二本振信号的时频图的多种实现方式，第一恒频信号601时域上游的第一扫频信号602为下扫频信号且扫频终点的频率为F1Hz，该第一恒频信号601的频率也为F1Hz，该第一恒频信号601时域下游的第一扫频信号603的扫频起点的频率也为F1Hz，第一扫频信号602、第一恒频信号601以及第一扫频信号603形成频率连续的三段信号。
当然，在其他的一些实施例中，也可以是该第一恒频信号的频率与时域上游邻接的该第一扫频信号的扫频终点的频率不同，以及与时域下游邻接的该第一扫频信号的扫频起点的频率不同，该时域上游邻接的该第一扫频信号的扫频终点的频率与该时域下游邻接的该第一扫频信号的扫频起点的频率相同。例如，请参见图7，其示出了另一些实施例中第二本振信号的时频图的多种实现方式，第一恒频信号701时域上游的第一扫频信号702的扫频终点的频率为F1Hz，该第一恒频信号701的频率为F2Hz，该第一恒频信号701时域下游的第一扫频信号703的扫频起点的频率也为F1Hz，F1不等于F2，第一扫频信号702、第一恒频信号701以及第一扫频信号703形成频率跳变的三段信号。
S403：接收第一回波信号、第二回波信号、该第一本振信号与该第二本振信号。
其中，该第一回波信号为该第一探测信号经由目标物体反射形成，该第二回波信号为该第二探测信号经由该目标物体反射形成。
在一种可能的实施方式中，由激光雷达的两个光电探测模块204分别接收该第一回波信号和该第一本振信号，以及第二回波信号和该第二本振信号，其中，第一回波信号和第二回波信号是收发模块201接收后分别发送给两个光电探测模块204的，第一本振信号和第二本振信号是光源模块202分别发送给两个光电探测模块的。需要说明的是，同一光电探测模块只接收一个光源模块（激光器）的回波信号和本振信号。
S404：获取第一频率与第二频率。
其中，该第一频率为该第一本振信号在第一时区的拍频频率，该第二频率为该第二本振信号在该第一时区的拍频频率，该第一时区为该第一扫频信号所处的时域区间。第一本振信号在第一时区的拍频频率为该第一本振信号在第一时区与第一回波信号进行拍频后的频率。第二本振信号在该第一时区的拍频频率为该第二本振信号在第一时区与第二回波信号进行拍频后的频率。
在一些实施例中，该第一时区也被称为远距离探测时区（Far Detect TimeZone）。在该第一时区内，该第一本振信号和第二本振信号均为扫频信号，且第一本振信号和该第二本振信号的扫频方向相反，也即是在同一个第一时区，第一本振信号中的第一连续波信号和第二本振信号中的第二连续波信号的扫频方向相反。
以第一本振信号为三角波扫频信号，第二本振信号为扫频信号和恒频信号的组合，第一本振信号中的首个第一连续波信号为下扫频信号为例，参见图8，图8中实线是第一本振信号或第二本振信号，虚线为第一回波信号或第二回波信号。第一连续波信号801在第一时区802为下扫频信号，第二连续波信号在该第一时区802为第一扫频信号803，第一扫频信号803为上扫频信号。
以第一本振信号为三角波扫频信号，第二本振信号为扫频信号和恒频信号的组合，第一本振信号中的首个第一连续波信号为上扫频信号为例，参见图9，图9中实线是第一本振信号或第二本振信号，虚线为第一回波信号或第二回波信号。第一连续波信号901在第一时区902为上扫频信号。在图8和图9中，第一频率为f1，第二频率为f2，可以看到，存在多个f1和多个f2。
S405：获取第三频率与第四频率。
其中，该第三频率为该第一本振信号在第二时区的拍频频率，该第四频率为该第二本振信号在该第二时区的拍频频率，该第二时区为该第一恒频信号所处的时域区间。第一本振信号在第二时区的拍频频率为该第一本振信号在第二时区与第一回波信号进行拍频后的频率。第二本振信号在该第二时区的拍频频率为该第二本振信号在第二时区与第二回波信号进行拍频后的频率。
在一些实施例中，第二时区也被称为近距离探测时区。在该第二时区内，该第一本振信号还是扫频信号（第一连续波信号），而该第二本振信号均为恒频信号（第一恒频信号）；也即是，在第二时区内，存在一路扫频信号和一路恒频信号。在本申请实施例中，第一时区和第二时区交错排列，也即是任两个相邻的第一时区之间存在一个第二时区，任两个相邻的第二时区之间存在一个第一时区。
以第一本振信号为三角波扫频信号，第二本振信号为扫频信号和恒频信号的组合，第一本振信号中的首个第一连续波信号为下扫频信号为例，参见图8，第一连续波信号801在第二时区804为下扫频信号，第二连续波信号在该第二时区804为第一恒频信号805，该第一恒频信号805的频率为该第一扫频信号803的扫频终点的频率。
以第一本振信号为三角波扫频信号，第二本振信号为扫频信号和恒频信号的组合，第一本振信号中的首个第一连续波信号为上扫频信号为例，参见图9，第一连续波信号901在第二时区904为上扫频信号，第二连续波信号在该第二时区904为第一恒频信号905，该第一恒频信号905的频率为该第一扫频信号903的扫频终点的频率。在图8和图9中，第三频率为fs，第四频率为fd，可以看到，存在多个fs和多个fd。
若第二时区无第一回波信号与第二回波信号，此时由于第一本振信号与第二本振信号的频率距离光电探测模块相干接收的频率通带非常远，因此不会有第三频率。在一些实施例中，若未获取到该第三频率，则基于第九频率与第十频率确定第三频率。和/或，若未获取到该第四频率，则基于第十一频率和第十二频率，确定第四频率。
其中，该第九频率位于时域上与该第三频率相邻的上游的第一时区，该第九频率与该第三频率对应的扫频方向相同，该第十频率位于时域上与该第三频率相邻的下游的第一时区，该第十频率与该第三频率对应的扫频方向相同。该第十一频率位于时域上与该第四频率相邻的上游的第二时区，该第十二频率位于时域上与该第四频率相邻的下游的第二时区。
在这种实施方式下，在未获取到第三频率的情况下，能够基于与第三频率所在第二时区在时域上相邻的第九频率和第十频率来确定第三频率。例如，可以基于第九频率与第十频率求均值处理，以将均值作为第三频率；当然，也可以基于第九频率与第十频率进行加权等方式插值处理，以将获取的结果作为第三频率，以便于补齐点云。而在未获取到第四频率的情况下，则可以基于与第四频率所在第二时区在时域上相邻的第十一频率和第十二频率来确定第四频率，确定方式参照上述第三频率的确定方式，在此不赘述。此外，在其他的一些实施例中，在未获取到第四频率的情况下，也可以基于与第四频率所在第二时区在时域上相邻的两个第一时区的第十一频率和第十二频率来确定第四频率，该第一频率和第二频率均与上述第三频率的扫频方向相反；此时，旨在补齐该处点云。
可选的，在上述步骤405之后，还能够执行下述步骤。
在一些实施例中，对该第一本振信号与该第二本振信号分别对应的拍频信号进行采样，其中，该第一本振信号对应的拍频信号在该第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区，该第二本振信号对应的拍频信号在该第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区。其中，FFT（Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换）点数是指在进行FFT计算时，输入信号的样本点个数，这个点数决定了FFT的频率分辨率。
由于本申请实施例的第一本振信号与第二本振信号具有第一时区与第二时区，针对不发生多普勒混叠的场景，可以通过第一时区的第一频率与第二频率即完成速度与距离的解耦，解耦算法基于相关技术中的算法公式即可，在此不详述。而多普勒混叠多发生在目标物体处于近距高速的状态下，针对发生多普勒混叠的场景，可以基于第二时区进行辅助判断，因此对于第一本振信号与第二本振信号的拍频信号在第二时区的采样，也可以针对近距场景进行区别化处理。具体地，由于近距离场景下，第一回波信号与第二回波信号的能量都较高，因此相较于第一时区，可以降低第一本振信号与第二本振信号的拍频信号在第二时区的采样率，以降低算力消耗。此外，也可以降低上述第一本振信号与第二本振信号的拍频信号在第二时区的FFT点数，同样可以降低算力消耗。
S406：获取第五频率和第六频率。
其中，该第五频率为各第三频率中的一个，该第六频率为各第四频率中的一个且与该第五频率对应同一第二时区。也即是，第三频率的数量为多个，第五频率为多个第三频率中的任一第三频率；第四频率的数量为多个，第六频率为多个第四频率中与第五频率对应的一个。参见图8和图9，第五频率为多个fs中的任一fs，第六频率为多个fd中的任一fd。
S407：若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
其中，该第七频率位于时域上与该第五频率相邻的第一时区，该第七频率与该第五频率对应的扫频方向相同，第七频率与第五频率位于同一段第一连续波上；该第八频率与该第七频率位于同一第一时区，该第八频率与该第五频率对应的扫频方向相反，第八频率是一段第一扫频信号对应的频率。第七频率为多个第一频率中的一个第一频率，第八频率为多个第二频率中的一个第二频率。
若第五频率小于第六频率，则可能存在多普勒混叠的情况。具体来说，参阅图8和图9，若第五频率小于第六频率，则说明在第二时区中，第一回波信号因多普勒频移效应沿频率轴朝着第一本振信号移动，使得第五频率小于对应的距离拍频频率；同时，第二回波信号也沿频率轴朝着靠近第一本振信号的方向移动。当第一回波信号沿频率轴移动的幅度大于距离拍频频率的一半时，则第五频率会小于第六频率；其中，需要注意的是，移动的幅度大于距离拍频频率时，也符合上述情形。因此，如上文所述，如果第五频率小于第六频率，则可能存在多普勒混叠的情况，此时需要基于第七频率、第八频率以及第五频率进行进一步的判定是否发生多普勒混叠。
在一种可能的实施方式中，若该第五频率小于该第六频率，则判断该第七频率与该第五频率的相似度是否满足预设条件。若该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
其中，判断该第七频率与该第五频率的相似度是否满足预设条件是为了判断该第五频率所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区是否对应于同一目标。若该第五频率所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区对应于同一目标，那么第五频率和第七频率应该是相同的；若该第五频率所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区对应于不同目标，那么第五频率和第七频率应该是不相同的。
为了对上述实施方式进行更加清楚地说明，下面将分为两个部分对上述实施方式进行说明。
第一部分、若该第五频率小于该第六频率，则判断该第七频率与该第五频率的相似度是否满足预设条件。
在一种可能的实施方式中，若该第五频率小于该第六频率，则判断该第七频率与该第五频率的相似度是否大于或等于第一相似度阈值。若该第七频率与该第五频率的相似度大于或等于第一相似度阈值，则该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件。若该第七频率与该第五频率的相似度小于该第一相似度阈值，则该第七频率与该第五频率的相似度不满足预设条件。
其中，该第一相似度阈值由技术人员基于实际情况进行设置，本申请实施例对此不作限定。
需要说明的是，上述判断第七频率与第五频率的相似度是否满足预设条件是可选步骤，既可以执行该步骤，也可以不执行该步骤，本申请实施例对此不做限定。
第二部分、若该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
在一种可能的实施方式中，若该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件，且该第七频率小于该第八频率，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
其中，判断第七频率是否小于该第八频率，是为了进一步精准判断该第五频率所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区是否对应于同一目标，通过判断第七频率是否小于该第八频率，能够提高第五频率所在的第二时区和该第七频率所在的第一时区是否对应于同一目标的置信度。
需要说明的是，上述判断第七频率是否小于该第八频率是可选步骤，既可以执行该步骤，也可以不执行该步骤，本申请实施例对此不做限定。
下面对上述实施方式中，基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠的方法进行说明。
在一种可能的实施方式中，基于第七频率和第八频率确定第一判别参数和第二判别参数。基于该第一判别参数和该第二判别参数分别与该第六频率的相似度，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
举例来说，参见下述公式（1），将该第七频率与该第八频率之差的绝对值的一半确定为该第一判别参数，参见下述公式（2），将该第七频率与该第八频率之和的绝对值的一半确定为该第二判别参数。由上文及图1可知，当未发生多普勒混叠时，第六频率与第一判别参数均等于多普勒拍频频率，二者应相等或近似；当发生多普勒混叠时，第六频率与第二判别参数均等于多普勒拍频频率，二者应相等或近似。因此，反而言之，在该第一判别参数与该第六频率的相似度大于或等于第二相似度阈值的情况下，该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号未发生多普勒混叠。在该第二判别参数与该第六频率的相似度大于或等于该第二相似度阈值的情况下，该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号发生多普勒混叠。
（1）
（2）
其中，为第一判别参数，/>为第七频率，/>为第八频率，/>为第二判别参数。/>
在一些实施例中，还能够执行下述步骤。
若该第五频率小于该第六频率，则基于该第五频率对应的扫频方向，确定该目标物体相对于该激光雷达的运动方向。
具体地，在该第五频率小于该第六频率的情况下，若该第五频率对应的方向为上扫频方向，则确定该目标物体靠近该激光雷达。若该第五频率对应的方向为下扫频方向，则确定该目标物体远离该激光雷达。
需要说明的是，在步骤407之后，根据实际情况来执行下述步骤408或409。
S408：若发生多普勒混叠，则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度。
其中，该第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。若发生多普勒混叠，则表示按照正常算法解算出的目标物体的速度拍频频率和距离拍频频率存在错误，此时按照第一算法能够解算出正确的速度拍频频率和距离拍频频率，从而确定出目标物体相对于激光雷达正确的距离和/或速度。
在一种可能的实施方式中，若发生多普勒混叠，则基于该第五频率、该第六频率以及第一目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离与速度。和/或，基于该第七频率、该第八频率以及第二目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。
其中，该第一算法包括该第一目标算法与该第二目标算法，该第一目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于该第五频率与该第六频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法，该第二目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于该第七频率与该第八频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
为了对上述实施方式进行更加清楚地说明，下面将分为两个部分对上述实施方式进行说明。
第一部分、若发生多普勒混叠，则基于该第五频率、该第六频率以及第一目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离与速度。
在一种可能的实施方式中，若发生多普勒混叠，则基于第六频率以及第一目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的速度。基于第五频率、该第六频率和第一目标算法确定该目标物体在该第二时区的距离拍频频率。基于该距离拍频频率和第一目标算法确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离。
其中，第六频率为多普勒拍频频率，相当于该目标物体在该第二时区的速度拍频频率。该第一目标算法包括根据多普勒拍频频率确定速度的算法。举例来说，将该第六频率与第二探测信号的波长相乘后除以2，得到该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的速度，上述也即是采用第一目标算法对第六频率进行运算的过程。
基于第六频率与第五频率的差值，确定距离拍频频率，进一步基于该距离拍频频率与第一本振信号的调频斜率确定目标物体相对于该激光雷达在第二时区的距离。上述第一目标算法为包括基于第六频率、第五频率与第一本振信号的调频斜率确定目标物体的距离的算法。
第二部分、基于该第七频率、该第八频率以及第二目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。
在一种可能的实施方式中，基于该第七频率、该第八频率以及第二目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率。基于该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。
举例来说，参见下述公式（3），将该第八频率与该第七频率之差的一半确定为该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率。参见下述公式（4），将该第八频率与该第七频率之和的一半确定为该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的速度拍频频率。基于该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。
（3）
（4）
其中，为第七频率，/>为第八频率，/>为距离拍频频率，/>为速度拍频频率。
S409：若未发生多普勒混叠，则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第二算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度。
其中，该第二算法配置为可在未发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
在一种可能的实施方式中，若未发生多普勒混叠，则基于该第五频率、该第六频率以及第三目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离与速度。和/或，基于该第七频率、该第八频率以及第四目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。
其中，该第二算法包括该第三目标算法与该第四目标算法，该第三目标算法配置为可在未发生多普勒混叠时基于该第五频率与该第六频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法，该第四目标算法配置为可在未发生多普勒混叠时基于该第七频率与该第八频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
为了对上述实施方式进行更加清楚地说明，下面将分为两个部分对上述实施方式进行说明。
第一部分、若未发生多普勒混叠，则基于该第五频率、该第六频率以及第三目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离与速度。
在一种可能的实施方式中，若未发生多普勒混叠，则基于第六频率以及第三目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的速度。基于第五频率和该第六频率确定该目标物体在该第二时区的距离拍频频率。基于该距离拍频频率确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离。
其中，第六频率为多普勒拍频频率，相当于该目标物体在该第二时区的速度拍频频率。该第三目标算法包括根据多普勒拍频频率确定速度的算法。举例来说，将该第六频率与第二探测信号的波长相乘后除以2，得到该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的速度，上述也即是采用第三目标算法对第六频率进行运算的过程。
基于第六频率与第五频率的和值，确定距离拍频频率。进一步基于该距离拍频频率与第一本振信号的调频斜率确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离。上述第三目标算法为包括基于第六频率、第五频率与第一本振信号的调频斜率确定目标物体的距离的算法。
第二部分、基于该第七频率、该第八频率以及第四目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。
在一种可能的实施方式中，基于该第七频率、该第八频率以及第四目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率。基于该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。
举例来说，参见下述公式（5），将该第八频率与该第七频率之和的一半确定为该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率。参见下述公式（6），将该第七频率与该第八频率之差的一半确定为该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的速度拍频频率。基于该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离拍频频率和速度拍频频率，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。
（5）
（6）
其中，为第七频率，/>为第八频率，/>为距离拍频频率，/>为速度拍频频率。
关于该测距测速方法，最后再对本申请实施例中扫描模块203的扫描方式作补充说明。在一些实施例中，上述第二探测信号包括与该第一扫频信号对应的第二扫频信号以及与第一恒频信号对应的第二恒频信号；扫描模组对第一探测信号与该第二探测信号的合束光信号进行第一方向扫描与第二方向扫描，以形成沿第一方向延伸且于第二方向间隔排布的多条扫描轨迹；其中，该第一方向与该第二方向相交。相邻的两条扫描轨迹之间，一条扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向上所处的方向角与另一条扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向所处的方向角相互错开。
其中，第一方向可以是指激光雷达工作时的水平方向，第二方向可以是指激光雷达工作时的垂直方向。一条扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向上所处的方向角与另一条扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向所处的方向角相互错开是指，相邻的两条扫描轨迹中第二恒频信号相对于本周期起始时间的产生时间是不同的。
比如，参见图10，扫描模组扫描得到六条扫描轨迹1~6。对于每条扫描轨迹自身而言，第二扫频信号与第二恒频信号在水平方向方向上是交替排布的。对于相邻的两条扫描轨迹1和2而言，沿水平方向，扫描轨迹1中各第二恒频信号相对于本周期的起始时间的产生时间分别为t0，t2，t4，t6，扫描轨迹2中各第二恒频信号相对于本周期的起始时间的产生时间分别为t1，t3，t5，t7；当将扫描轨迹1与扫描轨迹2的起始时间视为同一时刻时，t0，t1，t2，t3，t4，t5，t6，t7依次排列。如此使得在观察扫描轨迹时，沿水平方向，一条扫频轨迹上的第二恒频信号是位于另一条扫描轨迹的相邻两第二恒频信号之间的；也即是，在相邻两条扫频轨迹构成的扫描图案中，沿水平方向，各个第二恒频信号之间间隔排布的。这种设置方式使得第二恒频信号能够在水平方向覆盖更大的视场区域，从而使激光雷达在总探测视场的各个区域均能够实现多普勒混叠发生与否的判别，有利于提升激光雷达的探测性能。当然，本实施例中是以两条扫描轨迹构成一个循环周期（如扫描轨迹1与2的扫频波形不同，扫描轨迹1与3的扫频波形相同）为例进行说明；在其他实施例中，也可以是相邻的三条以上的扫描轨迹中的第二恒频信号均在水平方向间隔排布，对此，本申请不作具体限定。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。另外，以上是以第一本振信号为三角波扫频信号为例进行说明，但由于本申请实施例是基于第一本振信号的拍频信号与第二本振信号的拍频信号共同配合进行解算，无需利用第一/第二本振信号中相邻两段扫频信号协同解算；因此，第一本振信号同样可以为锯齿波信号，此时相邻的两个第一连续波信号的扫频方向、扫频起点频率和扫频终点频率均一致；本申请实施例不对第一本振信号的具体扫频波形作出限定，只要其具有多个第一连续波信号，且相邻的两个第一连续波信号之间在时频图上不共线即可。
通过本申请实施例提供的技术方案，能够基于第一激光器生成的第一本振信号以及第二激光器生成的第二本振信号来判断是否发生多普勒混叠，该第一本振信号包括多段第一连续波信号，该第二本振信号包括多段第二连续波信号，第二连续波信号包括第一扫频信号和第一恒频信号。在发生多普勒混叠的情况下，采用第一算法来计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度，从而提高激光雷达测距测速的准确性。
图11是本申请实施例提供的一种激光雷达测距测速的装置结构示意图，参见图11，装置包括：第一控制模块1101、第二控制模块1102、接收模块1103、第一获取模块1104、第二获取模块1105、判断模块1106以及确定模块1107。
第一控制模块1101，用于控制该激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号，其中，该第一本振信号包括多段第一连续波信号，该第一连续波信号为线性扫频信号。
第二控制模块1102，用于控制该激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号，其中，该第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应，该第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号，该第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反，时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有该第一恒频信号。
接收模块1103，用于接收第一回波信号、第二回波信号、该第一本振信号与该第二本振信号，其中，该第一回波信号为该第一探测信号经由目标物体反射形成，该第二回波信号为该第二探测信号经由该目标物体反射形成。
第一获取模块1104，用于获取第一频率与第二频率，其中，该第一频率为该第一本振信号在第一时区的拍频频率，该第二频率为该第二本振信号在该第一时区的拍频频率，该第一时区为该第一扫频信号所处的时域区间。
第二获取模块1105，用于获取第三频率与第四频率，其中，该第三频率为该第一本振信号在第二时区的拍频频率，该第四频率为该第二本振信号在该第二时区的拍频频率，该第二时区为该第一恒频信号所处的时域区间。
判断模块1106，用于若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，其中，该第五频率为各第三频率中的一个，该第六频率为各第四频率中的一个且与该第五频率对应同一该第二时区，该第七频率位于时域上与该第五频率相邻的第一时区，该第七频率与该第五频率对应的扫频方向相同，该第八频率与该第七频率位于同一个第一时区，该第八频率与该第五频率对应的扫频方向相反。
确定模块1107，用于若发生多普勒混叠，则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，该第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
在一种可能的实施方式中，该第一本振信号为三角波扫频信号，相邻的两第一连续波信号之间扫频方向相反。
在一种可能的实施方式中，该第一恒频信号的频率与时域上游邻接的该第一扫频信号的扫频终点的频率相同，以及与时域下游邻接的该第一扫频信号的扫频起点的频率相同。
在一种可能的实施方式中，该判断模块1106，用于若该第五频率小于该第六频率，则判断该第七频率与该第五频率的相似度是否满足预设条件。若该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
在一种可能的实施方式中，该判断模块1106，用于若该第七频率与该第五频率的相似度满足预设条件，且该第七频率小于该第八频率，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
在一种可能的实施方式中，该确定模块1107，用于基于该第五频率、该第六频率以及第一目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第二时区的距离与速度。和/或，基于该第七频率、该第八频率以及第二目标算法，确定该目标物体相对于该激光雷达在该第一时区的距离与速度。其中，该第一算法包括该第一目标算法与该第二目标算法，该第一目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于该第五频率与该第六频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法，该第二目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于该第七频率与该第八频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
在一种可能的实施方式中，该确定模块1107，还用于若未发生多普勒混叠，则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第二算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，该第二算法配置为可在未发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
在一种可能的实施方式中，该装置还包括方向确定模块，用于若该第五频率小于该第六频率，则基于该第五频率对应的扫频方向，确定该目标物体相对于该激光雷达的运动方向。
在一种可能的实施方式中，该方向确定模块，用于若该第五频率对应的方向为上扫频方向，则确定该目标物体靠近该激光雷达。以及若该第五频率对应的方向为下扫频方向，则确定该目标物体远离该激光雷达。
在一种可能的实施方式中，该第二获取模块1105，还用于若未获取到该第三频率，则基于第九频率与第十频率确定第三频率。和/或若未获取到该第四频率，则基于第十一频率和第十二频率，确定第四频率。其中，该第九频率位于时域上与该第三频率相邻的上游的第一时区，该第九频率与该第三频率对应的扫频方向相同，该第十频率位于时域上与该第三频率相邻的下游的第一时区，该第十频率与该第三频率对应的扫频方向相同。该第十一频率位于时域上与该第四频率相邻的上游的第二时区，该第十二频率位于时域上与该第四频率相邻的下游的第二时区。
在一种可能的实施方式中，该第二探测信号包括与该第一扫频信号对应的第二扫频信号以及与第一恒频信号对应的第二恒频信号，该装置还包括第三控制模块，用于控制扫描模组对该第一探测信号与该第二探测信号的合束光信号进行第一方向扫描与第二方向扫描，以形成沿第一方向延伸且于第二方向间隔排布的多条扫描轨迹，其中，该第一方向与该第二方向相交。相邻的两条扫描轨迹之间，一条该扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向上所处的方向角与另一条该扫描轨迹中各第二恒频信号在该第一方向所处的方向角相互错开。
在一种可能的实施方式中，该装置还包括采样模块，用于对该第一本振信号与该第二本振信号分别对应的拍频信号进行采样，其中，该第一本振信号对应的拍频信号在该第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区，该第二本振信号对应的拍频信号在该第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区。
需要说明的是：上述实施例提供的激光雷达测距测速的装置在测距测速时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以基于需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将计算机设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的激光雷达测距测速的装置与激光雷达测距测速的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
通过本申请实施例提供的技术方案，能够基于第一激光器生成的第一本振信号以及第二激光器生成的第二本振信号来判断是否发生多普勒混叠，该第一本振信号包括多段第一连续波信号，该第二本振信号包括多段第二连续波信号，第二连续波信号包括第一扫频信号和第一恒频信号。在发生多普勒混叠的情况下，采用第一算法来计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度，从而提高激光雷达测距测速的准确性。
本申请实施例还提供了一种激光雷达，该激光雷达包括第一激光器、第二激光器、光电探测模块以及数据处理模块。
该第一激光器，用于生成第一探测信号和对应的第一本振信号，其中，该第一本振信号包括多段第一连续波信号，该第一连续波信号为线性扫频信号。
该第二激光器，用于生成第二探测信号和对应的第二本振信号，其中，该第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应，该第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号，该第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反，时域相邻的两第二连续波信号的第一扫频信号之间具有该第一恒频信号。
该光电探测模块，用于接收第一回波信号、第二回波信号、该第一本振信号与该第二本振信号，其中，该第一回波信号为该第一探测信号经由目标物体反射形成，该第二回波信号为该第二探测信号经由该目标物体反射形成。
该数据处理模块，用于获取第一频率与第二频率，其中，该第一频率为该第一本振信号在第一时区的拍频频率，该第二频率为该第二本振信号在该第一时区的拍频频率，该第一时区为该第一扫频信号所处的时域区间。获取第三频率与第四频率，其中，该第三频率为该第一本振信号在第二时区的拍频频率，该第四频率为该第二本振信号在该第二时区的拍频频率，该第二时区为该第一恒频信号所处的时域区间。若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与该第六频率，判断该第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，其中，该第五频率为各第三频率中的一个，该第六频率为各第四频率中的一个且与该第五频率对应同一该第二时区，该第七频率位于时域上与该第五频率相邻的第一时区，该第七频率与该第五频率对应的扫频方向相同，该第八频率与该第七频率位于同一个第一时区，该第八频率与该第五频率对应的扫频方向相反。若发生多普勒混叠，则基于该第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，该第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
需要说明的是，上述实施例提供的激光雷达与激光雷达测距测速的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括计算机程序的存储器，上述计算机程序可由处理器执行以完成上述实施例中的激光雷达测距测速的方法。例如，该计算机可读存储介质可以是只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、只读光盘 （Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM）、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括程序代码，该程序代码存储在计算机可读存储介质中，计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该程序代码，处理器执行该程序代码，使得该计算机设备执行上述激光雷达测距测速的方法。
在一些实施例中，本申请实施例所涉及的计算机程序可被部署在一个计算机设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算机设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算机设备上执行，分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算机设备可以组成区块链系统。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
上述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种激光雷达测距测速的方法，其特征在于，所述方法包括：
控制所述激光雷达的第一激光器生成第一探测信号和对应的第一本振信号，其中，所述第一本振信号包括多段第一连续波信号，所述第一连续波信号为线性扫频信号；
控制所述激光雷达的第二激光器生成第二探测信号和对应的第二本振信号，其中，所述第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应，所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号，所述第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反，时域相邻的两所述第二连续波信号的第一扫频信号之间具有所述第一恒频信号；
接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与所述第二本振信号，其中，所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成，所述第二回波信号为所述第二探测信号经由所述目标物体反射形成；
获取第一频率与第二频率，其中，所述第一频率为所述第一本振信号在第一时区的拍频频率，所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频频率，所述第一时区为所述第一扫频信号所处的时域区间；
获取第三频率与第四频率，其中，所述第三频率为所述第一本振信号在第二时区的拍频频率，所述第四频率为所述第二本振信号在所述第二时区的拍频频率，所述第二时区为所述第一恒频信号所处的时域区间；
若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，其中，所述第五频率为各所述第三频率中的一个，所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应同一所述第二时区，所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区，所述第七频率与所述第五频率对应的扫频方向相同，所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第一时区，所述第八频率与所述第五频率对应的扫频方向相反；
若发生多普勒混叠，则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，所述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一本振信号为三角波扫频信号，相邻的两所述第一连续波信号之间扫频方向相反。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一恒频信号的频率与时域上游邻接的所述第一扫频信号的扫频终点的频率相同，以及与时域下游邻接的所述第一扫频信号的扫频起点的频率相同。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，包括：
若所述第五频率小于所述第六频率，则判断所述第七频率与所述第五频率的相似度是否满足预设条件；
若所述第七频率与所述第五频率的相似度满足预设条件，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述若所述第七频率与所述第五频率的相似度满足预设条件，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，包括：
若所述第七频率与所述第五频率的相似度满足预设条件，且所述第七频率小于所述第八频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若发生多普勒混叠，则基于所述第五频率、第六频率、第七频率与第八频率，基于第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，包括：
基于所述第五频率、所述第六频率以及第一目标算法，确定所述目标物体相对于所述激光雷达在所述第二时区的距离与速度；和/或，
基于所述第七频率、所述第八频率以及第二目标算法，确定所述目标物体相对于所述激光雷达在所述第一时区的距离与速度；
其中，所述第一算法包括所述第一目标算法与所述第二目标算法，所述第一目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于所述第五频率与所述第六频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法，所述第二目标算法配置为可在发生多普勒混叠时基于所述第七频率与所述第八频率计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若未发生多普勒混叠，则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第二算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，所述第二算法配置为可在未发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述第五频率小于所述第六频率，则基于所述第五频率对应的扫频方向，确定所述目标物体相对于所述激光雷达的运动方向。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述第五频率对应的扫频方向，确定所述目标物体相对于所述激光雷达的运动方向，包括：
若所述第五频率对应的方向为上扫频方向，则确定所述目标物体靠近所述激光雷达；以及
若所述第五频率对应的方向为下扫频方向，则确定所述目标物体远离所述激光雷达。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠之前，所述方法还包括：
若未获取到所述第三频率，则基于第九频率与第十频率确定第三频率；和/或
若未获取到所述第四频率，则基于第十一频率和第十二频率，确定第四频率；
其中，所述第九频率位于时域上与所述第三频率相邻的上游的第一时区，所述第九频率与所述第三频率对应的扫频方向相同，所述第十频率位于时域上与所述第三频率相邻的下游的第一时区，所述第十频率与所述第三频率对应的扫频方向相同；所述第十一频率位于时域上与所述第四频率相邻的上游的第二时区，所述第十二频率位于时域上与所述第四频率相邻的下游的第二时区。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二探测信号包括与所述第一扫频信号对应的第二扫频信号以及与第一恒频信号对应的第二恒频信号，所述方法还包括：
控制扫描模组对所述第一探测信号与所述第二探测信号的合束光信号进行第一方向扫描与第二方向扫描，以形成沿第一方向延伸且于第二方向间隔排布的多条扫描轨迹，其中，所述第一方向与所述第二方向相交；
相邻的两条扫描轨迹之间，一条所述扫描轨迹中各第二恒频信号在所述第一方向上所处的方向角与另一条所述扫描轨迹中各第二恒频信号在所述第一方向所处的方向角相互错开。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述第一本振信号与所述第二本振信号分别对应的拍频信号进行采样，其中，所述第一本振信号对应的拍频信号在所述第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区，所述第二本振信号对应的拍频信号在所述第二时区的采样率或FFT点数小于第一时区。
13.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括第一激光器、第二激光器、光电探测模块以及数据处理模块；
所述第一激光器，用于生成第一探测信号和对应的第一本振信号，其中，所述第一本振信号包括多段第一连续波信号，所述第一连续波信号为线性扫频信号；
所述第二激光器，用于生成第二探测信号和对应的第二本振信号，其中，所述第二本振信号包括多段第二连续波信号，每段第二连续波信号与一段第一连续波信号在时域上对应，所述第二连续波信号包括第一扫频信号与第一恒频信号，所述第一扫频信号与对应的第一连续波信号的扫频方向相反，时域相邻的两所述第二连续波信号的第一扫频信号之间具有所述第一恒频信号；
所述光电探测模块，用于接收第一回波信号、第二回波信号、所述第一本振信号与所述第二本振信号，其中，所述第一回波信号为所述第一探测信号经由目标物体反射形成，所述第二回波信号为所述第二探测信号经由所述目标物体反射形成；
所述数据处理模块，用于获取第一频率与第二频率，其中，所述第一频率为所述第一本振信号在第一时区的拍频频率，所述第二频率为所述第二本振信号在所述第一时区的拍频频率，所述第一时区为所述第一扫频信号所处的时域区间；获取第三频率与第四频率，其中，所述第三频率为所述第一本振信号在第二时区的拍频频率，所述第四频率为所述第二本振信号在所述第二时区的拍频频率，所述第二时区为所述第一恒频信号所处的时域区间；若第五频率小于第六频率，则基于第七频率、第八频率与所述第六频率，判断所述第一本振信号与第一回波信号的拍频信号是否发生多普勒混叠，其中，所述第五频率为各所述第三频率中的一个，所述第六频率为各所述第四频率中的一个且与所述第五频率对应同一所述第二时区，所述第七频率位于时域上与所述第五频率相邻的第一时区，所述第七频率与所述第五频率对应的扫频方向相同，所述第八频率与所述第七频率位于同一所述第一时区，所述第八频率与所述第五频率对应的扫频方向相反；若发生多普勒混叠，则基于所述第五频率、第六频率、第七频率、第八频率与第一算法确定目标物体相对于激光雷达在第一时区和/或第二时区的距离和/或速度，其中，所述第一算法配置为可在发生多普勒混叠时计算目标物体相对于激光雷达的距离和/或速度的算法。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022061596A1 (zh) * | 2020-09-23 | 2022-03-31 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 一种信号噪声滤除方法、装置、存储介质及激光雷达 |
| WO2022120904A1 (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 北醒（北京）光子科技有限公司 | 一种激光雷达及其扫描方法 |
| WO2022179683A1 (de) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | Leica Geosystems Ag | Lasertracker mit zwei messfunktionalitäten und fmcw-distanzmessung |
| WO2023029393A1 (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 上海禾赛科技有限公司 | 平衡探测器及调频连续波雷达 |
| CN116520293A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-08-01 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达的探测方法、装置以及激光雷达 |
| CN116736319A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-12 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达及测速测距的方法 |
| CN116990828A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-03 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达和可移动设备 |
| WO2024051043A1 (zh) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | 北京摩尔芯光半导体技术有限公司 | 激光雷达收发组件、激光雷达装置 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022061596A1 (zh) * | 2020-09-23 | 2022-03-31 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 一种信号噪声滤除方法、装置、存储介质及激光雷达 |
| WO2022120904A1 (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-16 | 北醒（北京）光子科技有限公司 | 一种激光雷达及其扫描方法 |
| WO2022179683A1 (de) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | Leica Geosystems Ag | Lasertracker mit zwei messfunktionalitäten und fmcw-distanzmessung |
| WO2023029393A1 (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 上海禾赛科技有限公司 | 平衡探测器及调频连续波雷达 |
| WO2024051043A1 (zh) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | 北京摩尔芯光半导体技术有限公司 | 激光雷达收发组件、激光雷达装置 |
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| CN116990828A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-11-03 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 激光雷达和可移动设备 |
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