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      信號(hào)處理的方法、裝置和系統(tǒng)與流程

      文檔序號(hào):39754598發(fā)布日期:2024-10-25 13:27閱讀:45來(lái)源:國(guó)知局
      信號(hào)處理的方法、裝置和系統(tǒng)與流程

      本技術(shù)涉及光電,并且更具體地,涉及信號(hào)處理的方法、裝置和系統(tǒng)。


      背景技術(shù):

      1、調(diào)頻連續(xù)波(frequency?modulated?continuous?wave,fmcw)激光雷達(dá)(lightdetection?and?ranging,lidar)是一種光學(xué)遙感裝置,基于該裝置能夠完成測(cè)距、測(cè)速、目標(biāo)探測(cè)、跟蹤和成像識(shí)別等功能,可以應(yīng)用于智能交通、自動(dòng)駕駛、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、地理測(cè)繪、無(wú)人機(jī)等應(yīng)用場(chǎng)景中。fmcw?lidar具體能夠?qū)l(fā)射信號(hào)與回波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)混頻操作,得到拍頻信號(hào)的頻率信息,進(jìn)而解算目標(biāo)物體的位置信息,即測(cè)量目標(biāo)物體的距離。并且,fmcw?lidar在測(cè)距的同時(shí)還能解算目標(biāo)物體的徑向速度。

      2、在fmcw?lidar系統(tǒng)中的接收端采用平衡探測(cè)器(balanced?photodetector,bpd)時(shí),在目標(biāo)物體的距離較近且徑向速度較大的情況下,由于bpd接收的信號(hào)都是以實(shí)信號(hào)的形式呈現(xiàn)的,所以,基于當(dāng)前fmcw?lidar系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)處理,容易發(fā)生解算目標(biāo)物體的距離和徑向速度等參數(shù)模糊的問題,并且系統(tǒng)魯棒性較差。

      3、因此,如何在保障fmcw?lidar系統(tǒng)信號(hào)處理魯棒性較強(qiáng)的前提下,避免以bpd作為接收端的fmcw?lidar系統(tǒng)在解算目標(biāo)物體的距離、徑向速度時(shí)發(fā)生模糊,是亟需解決的問題。


      技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

      1、本技術(shù)實(shí)施例提供了信號(hào)處理的方法、裝置和系統(tǒng),通過(guò)在fmcw?lidar系統(tǒng)基礎(chǔ)之上,引入發(fā)射波形控制模塊,來(lái)控制發(fā)射信號(hào)的波形,以此實(shí)現(xiàn)fmcw?lidar系統(tǒng)在保障信號(hào)處理魯棒性較強(qiáng)的前提下,能夠避免以bpd作為接收端的fmcw?lidar系統(tǒng)在解算目標(biāo)物體的距離、徑向速度時(shí)發(fā)生模糊,同時(shí)保障到系統(tǒng)的出點(diǎn)率不受影響,且對(duì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的改動(dòng)較小。

      2、第一方面,提供了一種信號(hào)處理的方法,該方法包括:確定第一掃頻曲線,該第一掃頻曲線的第一調(diào)頻周期內(nèi)包括上啁啾(chirp)段和下chirp段,其中,上chirp段包括第一線性掃頻段和第一預(yù)設(shè)掃頻段,下chirp段包括第二線性掃頻段和第二預(yù)設(shè)掃頻段,且第一預(yù)設(shè)掃頻段與第二預(yù)設(shè)掃頻段連接;根據(jù)上述第一掃頻曲線,生成波形相同的第一本振信號(hào)和第一發(fā)射信號(hào);對(duì)上述第一本振信號(hào)和第一回波信號(hào)進(jìn)行混頻操作,確定第一拍頻信號(hào),該第一回波信號(hào)是上述第一發(fā)射信號(hào)經(jīng)由目標(biāo)物體反射回來(lái)的信號(hào);確定第一數(shù)據(jù)段,該第一數(shù)據(jù)段是截取自上述第一拍頻信號(hào)在第一時(shí)段內(nèi)的信號(hào),該第一時(shí)段與上述第一掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第一回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集,該目標(biāo)參數(shù)集用于解算上述目標(biāo)物體的距離和徑向速度。

      3、示例地,上述第一掃頻曲線用于表示信號(hào)的瞬時(shí)頻率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。

      4、示例地,由于上述第一本振信號(hào)和上述第一發(fā)射信號(hào)具有相同的信號(hào)波形以及相關(guān)特性,所以,上述第一掃頻曲線可以用于表示上述第一本振信號(hào)或者第一發(fā)射信號(hào)的瞬時(shí)頻率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。

      5、示例地,與上述第一掃頻曲線同理,上述第二掃頻曲線可以用于表示上述第一回波信號(hào)的瞬時(shí)頻率隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。

      6、示例地,上述第一調(diào)頻周期是上述第一掃頻曲線包括的至少一個(gè)調(diào)頻周期中的指定一個(gè)完整的調(diào)頻周期,例如,第一掃頻曲線中的第一個(gè)完整的調(diào)頻周期,應(yīng)理解,第一回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二掃頻曲線也相應(yīng)地包括上述第一調(diào)頻周期。

      7、基于上述技術(shù)方案,由于實(shí)際應(yīng)用中的本振信號(hào)和回波信號(hào)的上下chirp轉(zhuǎn)折處的數(shù)據(jù)是不用于速度距離估計(jì),所以通過(guò)對(duì)該時(shí)段的信號(hào)進(jìn)行特殊波形設(shè)計(jì),并基于該時(shí)段的信號(hào)進(jìn)行處理,以解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,既能夠保障到系統(tǒng)的出點(diǎn)率不受影響,也能夠增加信號(hào)處理的魯棒性和適用性,且對(duì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的改動(dòng)較小。

      8、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一預(yù)設(shè)掃頻段的波形和上述第二預(yù)設(shè)掃頻段的波形分別包括矩形波、正弦波或者鋸齒波。

      9、示例地,上述第一預(yù)設(shè)掃頻段的波形和上述第二預(yù)設(shè)掃頻段的波形也可以是其他任意曲線,并且上述第一預(yù)設(shè)掃頻段和第二預(yù)設(shè)掃頻段的波形持續(xù)時(shí)間、對(duì)應(yīng)的信號(hào)功率都是可控的。

      10、示例地,上述第一預(yù)設(shè)掃頻段或者上述第二預(yù)設(shè)掃頻段具體可以包括線性掃頻段和/或非線性掃頻段。

      11、示例地,在上述第一掃頻曲線也可以是普通的三角波,此時(shí),可以認(rèn)為第一掃頻曲線包括的第一預(yù)設(shè)掃頻段和第二預(yù)設(shè)掃頻段是線性的,且第一預(yù)設(shè)掃頻段的斜率與第一線性掃頻段相同,第二預(yù)設(shè)掃頻段的泄露與第二線性掃頻段相同。

      12、基于上述技術(shù)方案,上述第一預(yù)設(shè)掃頻段和第二預(yù)設(shè)掃頻段可以通過(guò)多種波形呈現(xiàn),增加信號(hào)處理的靈活性。

      13、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,在上述根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,根據(jù)上述第一拍頻信號(hào)的上chirp段確定對(duì)應(yīng)的上chirp頻率fbu,并根據(jù)上述第一拍頻信號(hào)的下chirp段確定對(duì)應(yīng)的下chirp頻率fbd;根據(jù)上述上chirp頻率fbu和上述下chirp頻率fbd,確定第一參數(shù)集和第二參數(shù)集,其中,第一參數(shù)集和第二參數(shù)集屬于候選參數(shù)集,上述目標(biāo)參數(shù)集是從該候選參數(shù)集中篩選出的參數(shù)集。

      14、示例地,可以根據(jù)上述第一拍頻信號(hào)的上chirp段確定第四拍頻信號(hào);并且根據(jù)第一拍頻信號(hào)的下chirp段確定第五拍頻信號(hào)。具體地,上述第四拍頻信號(hào)是由上述第一本振信號(hào)和上述第一回波信號(hào)中的上chirp進(jìn)行混頻操作得到的,同理,上述第五拍頻信號(hào)是由上述第一本振信號(hào)和上述第一回波信號(hào)中的下chirp進(jìn)行混頻操作得到的。然后,對(duì)上述第四拍頻信號(hào)和第五拍頻信號(hào)進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,得到對(duì)應(yīng)的頻譜su(f)和sd(f)。然后,分別對(duì)上述頻譜su(f)和sd(f)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè),確定上述第一拍頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的上chirp頻率fbu和下chirp頻率fbd。最后,確定lidar系統(tǒng)能夠測(cè)量的最大速度對(duì)應(yīng)的多普勒頻率fd_max,并且將上述fbu與fd_max進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果確定系統(tǒng)解算的結(jié)果是否發(fā)生模糊,具體比較方式如下:

      15、若fbu>fd_max,則系統(tǒng)解算的結(jié)果沒有發(fā)生模糊;

      16、若fbu≤fd_max,則系統(tǒng)解算的結(jié)果可能發(fā)生模糊。

      17、基于上述技術(shù)方案,能夠識(shí)別出當(dāng)前獲取的信號(hào)是否存在速度距離模糊,并為后續(xù)解算目標(biāo)距離和徑向速度提供數(shù)據(jù)條件。

      18、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一參數(shù)集包括的拍頻頻率fb1和多普勒頻率fd1分別通過(guò)如下公式(1)確定:

      19、fb1=(fbu+fbd)/2,fd1=(fbd-fbu)/2;????????????????(1)

      20、上述第二參數(shù)集包括的拍頻頻率fb2和多普勒頻率fd2分別通過(guò)如下公式(2)確定:

      21、fb2=(fbd-fbu)/2,fd2=(fbu+fbd)/2。????????????????(2)

      22、基于上述技術(shù)方案,能夠確定候選參數(shù)集,為后續(xù)解算目標(biāo)距離和徑向速度提供數(shù)據(jù)條件。

      23、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第一譜圖,上述第一譜圖用于表示上述第一數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;根據(jù)上述第一譜圖,確定上述第一譜圖的頻譜譜寬;將上述第一譜圖的頻譜譜寬與第一譜寬閾值進(jìn)行比對(duì),在上述第一頻譜的頻譜譜寬大于或者等于上述第一譜寬閾值時(shí),確定上述第一參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第一頻譜的頻譜譜寬小于上述第一譜寬閾值時(shí),確定上述第二參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,上述第一譜寬閾值是通過(guò)預(yù)先實(shí)驗(yàn)確定的。

      24、示例地,上述第一譜圖的頻譜譜寬可以是頻譜的半高頻譜寬度,也可以是頻譜在自定義幅度閾值對(duì)應(yīng)的頻譜寬度,該自定義幅度閾值可以是預(yù)先設(shè)定的合理閾值。

      25、基于上述技術(shù)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的第一譜寬閾值與第一譜圖的頻譜譜寬進(jìn)行對(duì)比,能夠確定準(zhǔn)確的收發(fā)信號(hào)的上下chirp對(duì)應(yīng)的頻率值,以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      26、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)上述第一參數(shù)集,確定第三參數(shù)集,并且根據(jù)上述第二參數(shù)集,確定第四參數(shù)集,其中,第三參數(shù)集和第四參數(shù)集屬于上述候選參數(shù)集;上述第三參數(shù)集包括飛行時(shí)間τ1和多普勒頻率fd1,其中,上述飛行時(shí)間τ1通過(guò)如下公式(3)確定:

      27、

      28、上述第四參數(shù)集包括飛行時(shí)間τ2和多普勒頻率fd2,其中,上述飛行時(shí)間τ2通過(guò)如下公式(4)確定:

      29、

      30、其中,上述α表示上述第一本振信號(hào)的調(diào)頻斜率。

      31、基于上述技術(shù)方案,在識(shí)別出當(dāng)前獲取的信號(hào)存在速度距離模糊后,對(duì)參數(shù)集進(jìn)行進(jìn)一步的處理,為速度距離解模糊提供前提條件。

      32、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,在根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,確定第二本振信號(hào),并基于該第二本振信號(hào)的信號(hào)特性,確定第三掃頻曲線,該第二本振信號(hào)是參考通道中的本振信號(hào),該第二本振信號(hào)與所述第一本振信號(hào)來(lái)源于同一個(gè)光源;基于上述第三參數(shù)集,在時(shí)頻域中對(duì)上述第三掃頻曲線進(jìn)行平移,以獲得第四掃頻曲線,并基于上述第四參數(shù)集,在時(shí)頻域中對(duì)上述第三掃頻曲線進(jìn)行平移,以獲得第五掃頻曲線。

      33、示例地,上述第二本振信號(hào)的信號(hào)特性以及波形和上述第一本振信號(hào)相同,所以上述第三掃頻曲線可以復(fù)用上述第一掃頻曲線。

      34、示例地,在時(shí)頻域的坐標(biāo)系中,時(shí)間為橫軸,頻率為縱軸。所以,上述第三參數(shù)集中的τ1對(duì)應(yīng)于第三掃頻曲線在時(shí)域中平移的步長(zhǎng),第三參數(shù)集中的fd1對(duì)應(yīng)于第三掃頻曲線在頻域中平移的步長(zhǎng);同理,第四參數(shù)集中的τ2對(duì)應(yīng)于第三掃頻曲線在時(shí)域中平移的步長(zhǎng),第四參數(shù)集中的fd2對(duì)應(yīng)于第三掃頻曲線在頻域中平移的步長(zhǎng)。

      35、基于上述技術(shù)方案,能夠估算出參考通道的第三掃頻曲線,進(jìn)而估算出第四掃頻曲線和第五掃頻曲線,為速度距離解模糊提供前提條件。

      36、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第二譜圖,該第二譜圖用于表示在上述第一時(shí)段內(nèi)的上述第一掃頻曲線和上述第二掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系;根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線,確定第三譜圖,并且根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線,確定第四譜圖,其中,上述第三譜圖用于表示在第二時(shí)段內(nèi)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系,上述第四譜圖用于表示在第三時(shí)段內(nèi)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系,其中,第二時(shí)段與上述第三掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第四掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集,第三時(shí)段對(duì)應(yīng)于上述第三掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第五掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;將上述第二譜圖和上述第三譜圖進(jìn)行比對(duì),確定第一匹配度,并將上述第二譜圖和上述第四譜圖進(jìn)行比對(duì),確定第二匹配度;在上述第一匹配度較高時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二匹配度較高時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集。

      37、應(yīng)理解,譜圖之間的相似度越高,譜圖之間進(jìn)行比對(duì)所確定的匹配度越高。

      38、基于上述技術(shù)方案,利用參考通道的本振信號(hào)和回波信號(hào)波形特征作為參考模板,與測(cè)量通路的本振信號(hào)和回波信號(hào)波形特征進(jìn)行特征比對(duì),以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      39、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換包括短時(shí)傅里葉變換或者小波變換。

      40、基于上述技術(shù)方案,提供多種第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換的方式,從而提升了信號(hào)處理的靈活性。

      41、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第一譜圖,該第一譜圖用于表示上述第一數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線,確定第二拍頻信號(hào),并且對(duì)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線,確定第三拍頻信號(hào);確定第二數(shù)據(jù)段和第三數(shù)據(jù)段,該第二數(shù)據(jù)段是截取自上述第二拍頻信號(hào)在第二時(shí)段內(nèi)的信號(hào),該第三數(shù)據(jù)段是截取自上述第三拍頻信號(hào)在第三時(shí)段內(nèi)的信號(hào),其中,第二時(shí)段與上述第三掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第四掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集,第三時(shí)段對(duì)應(yīng)于上述第三掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第五掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;對(duì)上述第二數(shù)據(jù)段和上述第三數(shù)據(jù)段分別進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第五譜圖和第六譜圖,該第五譜圖用于表示上述第二數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系,該第六譜圖用于表示上述第三數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;將上述第五譜圖與上述第一譜圖進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,確定第七譜圖,并且將上述第六譜圖與上述第一譜圖進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,確定第八譜圖;確定上述第七譜圖具備第一頻譜特征的數(shù)量為第一數(shù)量,且確定上述第八譜圖具備上述第一頻譜特征的數(shù)量為第二數(shù)量,上述第一頻譜特征包括頻譜存在最大值、頻譜的信噪比大于第一閾值或頻譜波形對(duì)稱;在上述第一數(shù)量大于上述第二數(shù)量時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二數(shù)量大于上述第一數(shù)量時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集;或者,確定上述第七譜圖對(duì)應(yīng)的第一分?jǐn)?shù),該第一分?jǐn)?shù)是對(duì)所述第七譜圖具備的各個(gè)上述第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到的,且確定上述第八譜圖對(duì)應(yīng)的第二分?jǐn)?shù),該第二分?jǐn)?shù)是對(duì)上述第八譜圖具備的各個(gè)上述第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到的;在上述第一分?jǐn)?shù)大于所述第二分?jǐn)?shù)時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二分?jǐn)?shù)大于上述第一分?jǐn)?shù)時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集。

      42、示例地,和上述第一譜圖同理,上述第五譜圖和上述第六譜圖都是一種頻譜,即上述第五譜圖用于表示上述第二數(shù)據(jù)段的振幅與頻率的之間關(guān)系,上述第六譜圖用于表示上述第三數(shù)據(jù)段的振幅與頻率的之間關(guān)系。

      43、示例地,由于上述譜圖可以通過(guò)頻譜函數(shù)來(lái)表示,所以上述譜圖之間的互相關(guān)運(yùn)算,可以是譜圖對(duì)應(yīng)的頻譜函數(shù)之間的互相關(guān)運(yùn)算。

      44、示例地,上述對(duì)分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算可以是對(duì)各個(gè)第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)求和計(jì)算,也可以是其他運(yùn)算方式,本技術(shù)實(shí)施例對(duì)此不做限定。

      45、示例地,不同的第一頻譜特征可以對(duì)應(yīng)于不同的分?jǐn)?shù)和/或權(quán)數(shù),例如,兩個(gè)頻譜分別存在的不同的最大值對(duì)應(yīng)于不同的權(quán)數(shù);第七頻譜的第一頻譜特征是頻譜波形對(duì)稱,第八頻譜的第一頻譜特征是頻譜存在最大值,那么頻譜波形對(duì)稱和頻譜存在最大值對(duì)應(yīng)于不同的分?jǐn)?shù)。

      46、基于上述技術(shù)方案,通過(guò)參考通道的拍頻信號(hào)與測(cè)量通道的拍頻信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      47、結(jié)合第一方面,在第一方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換包括快速傅里葉變換。

      48、第二方面,提供了一種信號(hào)處理的裝置,該裝置包括:確定單元、信號(hào)生成單元和處理單元;其中,確定單元用于:確定第一掃頻曲線,該第一掃頻曲線的第一調(diào)頻周期內(nèi)包括上chirp段和下chirp段,其中,上chirp段包括第一線性掃頻段和第一預(yù)設(shè)掃頻段,下chirp段包括第二線性掃頻段和第二預(yù)設(shè)掃頻段,且第一預(yù)設(shè)掃頻段與第二預(yù)設(shè)掃頻段連接;信號(hào)生成單元用于:根據(jù)上述第一掃頻曲線,生成波形相同的第一本振信號(hào)和第一發(fā)射信號(hào);處理單元用于:對(duì)上述第一本振信號(hào)和第一回波信號(hào)進(jìn)行混頻操作,確定第一拍頻信號(hào),該第一回波信號(hào)是上述第一發(fā)射信號(hào)經(jīng)由目標(biāo)物體反射回來(lái)的信號(hào);確定第一數(shù)據(jù)段,該第一數(shù)據(jù)段是截取自上述第一拍頻信號(hào)在第一時(shí)段內(nèi)的信號(hào),該第一時(shí)段與上述第一掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第一回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集,該目標(biāo)參數(shù)集用于解算上述目標(biāo)物體的距離和徑向速度。

      49、基于上述技術(shù)方案,由于實(shí)際應(yīng)用中的本振信號(hào)和回波信號(hào)的上下chirp轉(zhuǎn)折處的數(shù)據(jù)是不用于速度距離估計(jì),所以通過(guò)對(duì)該時(shí)段的信號(hào)進(jìn)行特殊波形設(shè)計(jì),并基于該時(shí)段的信號(hào)進(jìn)行處理,以解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,既能夠保障到系統(tǒng)的出點(diǎn)率不受影響,也能夠增加信號(hào)處理的魯棒性和適用性,且對(duì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的改動(dòng)較小。

      50、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一預(yù)設(shè)掃頻段的波形和上述第二預(yù)設(shè)掃頻段的波形分別包括矩形波、正弦波或者鋸齒波。

      51、基于上述技術(shù)方案,可以使用多種波形來(lái)表示上述第一預(yù)設(shè)掃頻段的波形和上述第二預(yù)設(shè)掃頻段的波形,增加信號(hào)處理的靈活性。

      52、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,在上述處理單元根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,上述處理單元還用于:在上述根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,根據(jù)所述第一拍頻信號(hào)的上chirp段確定對(duì)應(yīng)的上chirp頻率fbu,并根據(jù)所述第一拍頻信號(hào)的下chirp段確定對(duì)應(yīng)的下chirp頻率fbd;根據(jù)上述上chirp頻率fbu和上述下chirp頻率fbd,確定第一參數(shù)集和第二參數(shù)集,其中,第一參數(shù)集和第二參數(shù)集屬于候選參數(shù)集,上述目標(biāo)參數(shù)集是從該候選參數(shù)集中篩選出的參數(shù)集。

      53、基于上述技術(shù)方案,能夠識(shí)別出當(dāng)前獲取的信號(hào)是否存在速度距離模糊,并為后續(xù)解算目標(biāo)距離和徑向速度提供數(shù)據(jù)條件。

      54、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一參數(shù)集包括的拍頻頻率fb1和多普勒頻率fd1分別通過(guò)如下公式(5)確定:

      55、fb1=(fbu+fbd)/2,fd1=(fbd-fbu)/2;????????????????(5)

      56、上述第二參數(shù)集包括的拍頻頻率fb2和多普勒頻率fd2分別通過(guò)如下公式(6)確定:

      57、fb2=(fbd-fbu)/2,fd2=(fbu+fbd)/2。????????????????(6)

      58、基于上述技術(shù)方案,能夠確定候選參數(shù)集,為后續(xù)解算目標(biāo)距離和徑向速度提供數(shù)據(jù)條件。

      59、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述處理單元具體用于:對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第一譜圖,上述第一譜圖用于表示上述第一數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;根據(jù)上述第一譜圖,確定上述第一譜圖的頻譜譜寬;將上述第一譜圖的頻譜譜寬與第一譜寬閾值進(jìn)行比對(duì),在上述第一頻譜的頻譜譜寬大于或者等于上述第一譜寬閾值時(shí),確定上述第一參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第一頻譜的頻譜譜寬小于上述第一譜寬閾值時(shí),確定上述第二參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,上述第一譜寬閾值是通過(guò)預(yù)先實(shí)驗(yàn)確定的。

      60、基于上述技術(shù)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的第一譜寬閾值與第一譜圖的頻譜譜寬進(jìn)行對(duì)比,能夠確定準(zhǔn)確的收發(fā)信號(hào)的上下chirp對(duì)應(yīng)的頻率值,以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      61、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述處理單元還用于:根據(jù)上述第一參數(shù)集,確定第三參數(shù)集,并且根據(jù)上述第二參數(shù)集,確定第四參數(shù)集,其中,第三參數(shù)集和第四參數(shù)集屬于上述候選參數(shù)集;上述第三參數(shù)集包括飛行時(shí)間τ1和多普勒頻率fd1,其中,上述飛行時(shí)間τ1通過(guò)如下公式(7)確定:

      62、

      63、上述第四參數(shù)集包括飛行時(shí)間τ2和多普勒頻率fd2,其中,上述飛行時(shí)間τ2通過(guò)如下公式(8)確定:

      64、

      65、其中,上述α表示上述第一本振信號(hào)的調(diào)頻斜率。

      66、基于上述技術(shù)方案,在識(shí)別出當(dāng)前獲取的信號(hào)存在速度距離模糊后,對(duì)參數(shù)集進(jìn)行進(jìn)一步的處理,為速度距離解模糊提供前提條件。

      67、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,在上述處理單元根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,上述處理單元還用于:確定第二本振信號(hào),并基于該第二本振信號(hào)的信號(hào)特性,確定第三掃頻曲線,該第二本振信號(hào)是參考通道中的本振信號(hào),該第二本振信號(hào)與所述第一本振信號(hào)來(lái)源于同一個(gè)光源;基于上述第三參數(shù)集,在時(shí)頻域中對(duì)上述第三掃頻曲線進(jìn)行平移,以獲得第四掃頻曲線,并基于上述第四參數(shù)集,在時(shí)頻域中對(duì)上述第三掃頻曲線進(jìn)行平移,以獲得第五掃頻曲線。

      68、基于上述技術(shù)方案,能夠估算出參考通道的第三掃頻曲線,進(jìn)而估算出第四掃頻曲線和第五掃頻曲線,為速度距離解模糊提供前提條件。

      69、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述處理單元具體用于:對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第二譜圖,該第二譜圖用于表示在上述第一時(shí)段內(nèi)的上述第一掃頻曲線和上述第二掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系;根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線,確定第三譜圖,并且根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線,確定第四譜圖,其中,上述第三譜圖用于表示在第二時(shí)段內(nèi)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系,上述第四譜圖用于表示在第三時(shí)段內(nèi)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系,其中,第二時(shí)段與上述第三掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第四掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集,第三時(shí)段對(duì)應(yīng)于上述第三掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第五掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;將上述第二譜圖和上述第三譜圖進(jìn)行比對(duì),確定第一匹配度,并將上述第二譜圖和上述第四譜圖進(jìn)行比對(duì),確定第二匹配度;在上述第一匹配度較高時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二匹配度較高時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集。

      70、基于上述技術(shù)方案,利用參考通道的本振信號(hào)和回波信號(hào)波形特征作為參考模板,與測(cè)量通路的本振信號(hào)和回波信號(hào)波形特征進(jìn)行特征比對(duì),以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      71、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換包括短時(shí)傅里葉變換或者小波變換。

      72、基于上述技術(shù)方案,提供多種第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換的方式,從而提升了信號(hào)處理的靈活性。

      73、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述處理單元具體用于:對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第一譜圖,該第一譜圖用于表示上述第一數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線,確定第二拍頻信號(hào),并且對(duì)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線,確定第三拍頻信號(hào);確定第二數(shù)據(jù)段和第三數(shù)據(jù)段,該第二數(shù)據(jù)段是截取自上述第二拍頻信號(hào)在第二時(shí)段內(nèi)的信號(hào),該第三數(shù)據(jù)段是截取自上述第三拍頻信號(hào)在第三時(shí)段內(nèi)的信號(hào),其中,第二時(shí)段與上述第三掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第四掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集,第三時(shí)段對(duì)應(yīng)于上述第三掃頻曲線的第一線性掃頻段的終點(diǎn)和上述第五掃頻曲線的第二線性掃頻段的起點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;對(duì)上述第二數(shù)據(jù)段和上述第三數(shù)據(jù)段分別進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第五譜圖和第六譜圖,該第五譜圖用于表示上述第二數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系,該第六譜圖用于表示上述第三數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;將上述第五譜圖與上述第一譜圖進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,確定第七譜圖,并且將上述第六譜圖與上述第一譜圖進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,確定第八譜圖;確定上述第七譜圖具備第一頻譜特征的數(shù)量為第一數(shù)量,且確定上述第八譜圖具備上述第一頻譜特征的數(shù)量為第二數(shù)量,上述第一頻譜特征包括頻譜存在最大值、頻譜的信噪比大于第一閾值或頻譜波形對(duì)稱;在上述第一數(shù)量大于上述第二數(shù)量時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二數(shù)量大于上述第一數(shù)量時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集;或者,確定上述第七譜圖對(duì)應(yīng)的第一分?jǐn)?shù),該第一分?jǐn)?shù)是對(duì)所述第七譜圖具備的各個(gè)上述第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到的,且確定上述第八譜圖對(duì)應(yīng)的第二分?jǐn)?shù),該第二分?jǐn)?shù)是對(duì)上述第八譜圖具備的各個(gè)上述第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到的;在上述第一分?jǐn)?shù)大于所述第二分?jǐn)?shù)時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二分?jǐn)?shù)大于上述第一分?jǐn)?shù)時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集。

      74、基于上述技術(shù)方案,通過(guò)參考通道的拍頻信號(hào)與測(cè)量通道的拍頻信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      75、結(jié)合第二方面,在第二方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換包括快速傅里葉變換。

      76、第三方面,提供了一種信號(hào)處理的方法,該方法包括:確定第一掃頻曲線,該第一掃頻曲線的第一調(diào)頻周期內(nèi)依次由上chirp段和下chirp段連接構(gòu)成,其中,上chirp段和下chirp段是線性掃頻段;根據(jù)上述第一掃頻曲線,生成波形相同的第一本振信號(hào)和第一發(fā)射信號(hào);對(duì)上述第一本振信號(hào)和第一回波信號(hào)進(jìn)行混頻操作,確定第一拍頻信號(hào),該第一回波信號(hào)是上述第一發(fā)射信號(hào)經(jīng)由目標(biāo)物體反射回來(lái)的信號(hào);確定第一數(shù)據(jù)段,該第一數(shù)據(jù)段是截取自上述第一拍頻信號(hào)在第一時(shí)段內(nèi)的信號(hào),該第一時(shí)段與上述第一掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第一回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間對(duì)應(yīng)的時(shí)段存在交集;根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集,該目標(biāo)參數(shù)集用于解算上述目標(biāo)物體的距離和徑向速度。

      77、基于上述技術(shù)方案,能夠基于第一時(shí)段的信號(hào)進(jìn)行處理,解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離。

      78、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,在上述根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,根據(jù)所述第一拍頻信號(hào)的上chirp段確定對(duì)應(yīng)的上chirp頻率fbu,并根據(jù)所述第一拍頻信號(hào)的下chirp段確定對(duì)應(yīng)的下chirp頻率fbd;根據(jù)上述上chirp頻率fbu和上述下chirp頻率fbd,確定第一參數(shù)集和第二參數(shù)集,其中,第一參數(shù)集和第二參數(shù)集屬于候選參數(shù)集,上述目標(biāo)參數(shù)集是從該候選參數(shù)集中篩選出的參數(shù)集。

      79、示例地,可以根據(jù)上述第一拍頻信號(hào)的上chirp段確定第四拍頻信號(hào);并且根據(jù)第一拍頻信號(hào)的下chirp段確定第五拍頻信號(hào)。具體地,上述第四拍頻信號(hào)是由上述第一本振信號(hào)和上述第一回波信號(hào)中的上chirp進(jìn)行混頻操作得到的,同理,上述第五拍頻信號(hào)是由上述第一本振信號(hào)和上述第一回波信號(hào)中的下chirp進(jìn)行混頻操作得到的。然后,對(duì)上述第四拍頻信號(hào)和第五拍頻信號(hào)進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,得到對(duì)應(yīng)的頻譜su(f)和sd(f)。然后,分別對(duì)上述頻譜su(f)和sd(f)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè),確定上述第一拍頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的上chirp頻率fbu和下chirp頻率fbd。最后,確定lidar系統(tǒng)能夠測(cè)量的最大速度對(duì)應(yīng)的多普勒頻率fd_max,并且將上述fbu與fd_max進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果確定系統(tǒng)解算的結(jié)果是否發(fā)生模糊,具體比較方式如下:

      80、若fbu>fd_max,則系統(tǒng)解算的結(jié)果沒有發(fā)生模糊;

      81、若fbu≤fd_max,則系統(tǒng)解算的結(jié)果可能發(fā)生模糊。

      82、基于上述技術(shù)方案,能夠確定出第一參數(shù)集和第二參數(shù)集,進(jìn)而識(shí)別出當(dāng)前獲取的信號(hào)存在速度距離模糊,并為后續(xù)解算目標(biāo)距離和徑向速度提供數(shù)據(jù)條件。

      83、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一參數(shù)集包括的拍頻頻率fb1和多普勒頻率fd1分別通過(guò)如下公式(9)確定:

      84、fb1=(fbu+fbd)/2,fd1=(fbd-fbu)/2;????????????????(9)

      85、上述第二參數(shù)集包括的拍頻頻率fb2和多普勒頻率fd2分別通過(guò)如下公式(10)確定:

      86、fb2=(fbd-fbu)/2,fd2=(fbu+fbd)/2。????????????????(10)

      87、基于上述技術(shù)方案,能夠確定候選參數(shù)集,為后續(xù)解算目標(biāo)距離和徑向速度提供數(shù)據(jù)條件。

      88、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第一譜圖,上述第一譜圖用于表示上述第一數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;根據(jù)上述第一譜圖,確定上述第一譜圖的頻譜譜寬;將上述第一譜圖的頻譜譜寬與第一譜寬閾值進(jìn)行比對(duì),在上述第一頻譜的頻譜譜寬大于或者等于上述第一譜寬閾值時(shí),確定上述第一參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第一頻譜的頻譜譜寬小于上述第一譜寬閾值時(shí),確定上述第二參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,上述第一譜寬閾值是通過(guò)預(yù)先實(shí)驗(yàn)確定的。

      89、基于上述技術(shù)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的第一譜寬閾值與第一譜圖的頻譜譜寬進(jìn)行對(duì)比,能夠確定準(zhǔn)確的收發(fā)信號(hào)的上下chirp對(duì)應(yīng)的頻率值,以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      90、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,根據(jù)上述第一參數(shù)集,確定第三參數(shù)集,并且根據(jù)上述第二參數(shù)集,確定第四參數(shù)集,其中,第三參數(shù)集和第四參數(shù)集屬于上述候選參數(shù)集;上述第三參數(shù)集包括飛行時(shí)間τ1和多普勒頻率fd1,其中,上述飛行時(shí)間τ1通過(guò)如下公式(11)確定:

      91、

      92、上述第四參數(shù)集包括飛行時(shí)間τ2和多普勒頻率fd2,其中,上述飛行時(shí)間τ2通過(guò)如下公式(12)確定:

      93、

      94、其中,上述α表示上述第一本振信號(hào)的調(diào)頻斜率。

      95、基于上述技術(shù)方案,在識(shí)別出當(dāng)前獲取的信號(hào)存在速度距離模糊后,對(duì)參數(shù)集進(jìn)行進(jìn)一步的處理,為速度距離解模糊提供前提條件。

      96、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,在上述根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,確定第二本振信號(hào),并基于該第二本振信號(hào)的信號(hào)特性,確定第三掃頻曲線,該第二本振信號(hào)是參考通道中的本振信號(hào),該第二本振信號(hào)與所述第一本振信號(hào)來(lái)源于同一個(gè)光源;基于上述第三參數(shù)集,在時(shí)頻域中對(duì)上述第三掃頻曲線進(jìn)行平移,以獲得第四掃頻曲線,并基于上述第四參數(shù)集,在時(shí)頻域中對(duì)上述第三掃頻曲線進(jìn)行平移,以獲得第五掃頻曲線。

      97、基于上述技術(shù)方案,能夠估算出參考通道的第三掃頻曲線,進(jìn)而估算出第四掃頻曲線和第五掃頻曲線,為速度距離解模糊提供前提條件。

      98、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第二譜圖,該第二譜圖用于表示在上述第一時(shí)段內(nèi)的上述第一掃頻曲線和上述第二掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系;根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線,確定第三譜圖,并且根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線,確定第四譜圖,其中,上述第三譜圖用于表示在第二時(shí)段內(nèi)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系,上述第四譜圖用于表示在第三時(shí)段內(nèi)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系,其中,第二時(shí)段與上述第三掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第四掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集,第三時(shí)段與上述第三掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第五掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;將上述第二譜圖和上述第三譜圖進(jìn)行比對(duì),確定第一匹配度,并將上述第二譜圖和上述第四譜圖進(jìn)行比對(duì),確定第二匹配度;在上述第一匹配度較高時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二匹配度較高時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集。

      99、基于上述技術(shù)方案,利用參考通道的本振信號(hào)和回波信號(hào)波形特征作為參考模板,與測(cè)量通路的本振信號(hào)和回波信號(hào)波形特征進(jìn)行特征比對(duì),以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      100、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換包括短時(shí)傅里葉變換或者小波變換。

      101、基于上述技術(shù)方案,提供多種第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換的方式,從而提升了信號(hào)處理的靈活性。

      102、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第一譜圖,該第一譜圖用于表示上述第一數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線,確定第二拍頻信號(hào),并且對(duì)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線,確定第三拍頻信號(hào);確定第二數(shù)據(jù)段和第三數(shù)據(jù)段,該第二數(shù)據(jù)段是截取自上述第二拍頻信號(hào)在第二時(shí)段內(nèi)的信號(hào),該第三數(shù)據(jù)段是截取自上述第三拍頻信號(hào)在第三時(shí)段內(nèi)的信號(hào),其中,第二時(shí)段與上述第三掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第四掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集,第三時(shí)段對(duì)應(yīng)于上述第三掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第五掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;對(duì)上述第二數(shù)據(jù)段和上述第三數(shù)據(jù)段分別進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第五譜圖和第六譜圖,該第五譜圖用于表示上述第二數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系,該第六譜圖用于表示上述第三數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;將上述第五譜圖與上述第一譜圖進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,確定第七譜圖,并且將上述第六譜圖與上述第一譜圖進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,確定第八譜圖;確定上述第七譜圖具備第一頻譜特征的數(shù)量為第一數(shù)量,且確定上述第八譜圖具備上述第一頻譜特征的數(shù)量為第二數(shù)量,上述第一頻譜特征包括頻譜存在最大值、頻譜的信噪比大于第一閾值或頻譜波形對(duì)稱;在上述第一數(shù)量大于上述第二數(shù)量時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二數(shù)量大于上述第一數(shù)量時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集;或者,確定上述第七譜圖對(duì)應(yīng)的第一分?jǐn)?shù),該第一分?jǐn)?shù)是對(duì)所述第七譜圖具備的各個(gè)上述第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到的,且確定上述第八譜圖對(duì)應(yīng)的第二分?jǐn)?shù),該第二分?jǐn)?shù)是對(duì)上述第八譜圖具備的各個(gè)上述第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到的;在上述第一分?jǐn)?shù)大于所述第二分?jǐn)?shù)時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二分?jǐn)?shù)大于上述第一分?jǐn)?shù)時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集。

      103、基于上述技術(shù)方案,通過(guò)參考通道的拍頻信號(hào)與測(cè)量通道的拍頻信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      104、結(jié)合第三方面,在第三方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換包括快速傅里葉變換。

      105、第四方面,提供了一種信號(hào)處理的裝置,該裝置包括:確定單元、信號(hào)生成單元和處理單元;其中,確定單元用于:確定第一掃頻曲線,該第一掃頻曲線的第一調(diào)頻周期內(nèi)依次由上chirp段和下chirp段連接構(gòu)成,其中,上chirp段和下chirp段是線性掃頻段;根據(jù)上述第一掃頻曲線,生成波形相同的第一本振信號(hào)和第一發(fā)射信號(hào);信號(hào)生成單元用于:根據(jù)上述第一掃頻曲線,生成波形相同的第一本振信號(hào)和第一發(fā)射信號(hào);處理單元用于:對(duì)上述第一本振信號(hào)和第一回波信號(hào)進(jìn)行混頻操作,確定第一拍頻信號(hào),該第一回波信號(hào)是上述第一發(fā)射信號(hào)經(jīng)由目標(biāo)物體反射回來(lái)的信號(hào);確定第一數(shù)據(jù)段,該第一數(shù)據(jù)段是截取自上述第一拍頻信號(hào)在第一時(shí)段內(nèi)的信號(hào),該第一時(shí)段與上述第一掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第一回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間對(duì)應(yīng)的時(shí)段存在交集;根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集,該目標(biāo)參數(shù)集用于解算上述目標(biāo)物體的距離和徑向速度。

      106、基于上述技術(shù)方案,能夠基于第一時(shí)段對(duì)應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行處理,解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離。

      107、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,在上述處理單元根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,上述處理單元還用于:根據(jù)所述第一拍頻信號(hào)的上chirp段確定對(duì)應(yīng)的上chirp頻率fbu,并根據(jù)所述第一拍頻信號(hào)的下chirp段確定對(duì)應(yīng)的下chirp頻率fbd;根據(jù)上述上chirp頻率fbu和上述下chirp頻率fbd,確定第一參數(shù)集和第二參數(shù)集,其中,第一參數(shù)集和第二參數(shù)集屬于候選參數(shù)集,上述目標(biāo)參數(shù)集是從該候選參數(shù)集中篩選出的參數(shù)集。

      108、基于上述技術(shù)方案,能夠識(shí)別出當(dāng)前獲取的信號(hào)是否存在速度距離模糊,并為后續(xù)解算目標(biāo)距離和徑向速度提供數(shù)據(jù)條件。

      109、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一參數(shù)集包括的拍頻頻率fb1和多普勒頻率fd1分別通過(guò)如下公式(13)確定:

      110、fb1=(fbu+fbd)/2,fd1=(fbd-fbu)/2;????????????????(13)

      111、上述第二參數(shù)集包括的拍頻頻率fb2和多普勒頻率fd2分別通過(guò)如下公式(14)確定:

      112、fb2=(fbd-fbu)/2,fd2=(fbu+fbd)/2。????????????????(14)

      113、基于上述技術(shù)方案,能夠確定候選參數(shù)集,為后續(xù)解算目標(biāo)距離和徑向速度提供數(shù)據(jù)條件。

      114、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述處理單元具體用于:對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第一譜圖,上述第一譜圖用于表示上述第一數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;根據(jù)上述第一譜圖,確定上述第一譜圖的頻譜譜寬;將上述第一譜圖的頻譜譜寬與第一譜寬閾值進(jìn)行比對(duì),在上述第一頻譜的頻譜譜寬大于或者等于上述第一譜寬閾值時(shí),確定上述第一參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第一頻譜的頻譜譜寬小于上述第一譜寬閾值時(shí),確定上述第二參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,上述第一譜寬閾值是通過(guò)預(yù)先實(shí)驗(yàn)確定的。

      115、基于上述技術(shù)方案,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的第一譜寬閾值與第一譜圖的頻譜譜寬進(jìn)行對(duì)比,能夠確定準(zhǔn)確的收發(fā)信號(hào)的上下chirp對(duì)應(yīng)的頻率值,以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      116、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述處理單元還用于:根據(jù)上述第一參數(shù)集,確定第三參數(shù)集,并且根據(jù)上述第二參數(shù)集,確定第四參數(shù)集,其中,第三參數(shù)集和第四參數(shù)集屬于上述候選參數(shù)集;上述第三參數(shù)集包括飛行時(shí)間τ1和多普勒頻率fd1,其中,上述飛行時(shí)間τ1通過(guò)如下公式(15)確定:

      117、

      118、上述第四參數(shù)集包括飛行時(shí)間τ2和多普勒頻率fd2,其中,上述飛行時(shí)間τ2通過(guò)如下公式(16)確定:

      119、

      120、其中,上述α表示上述第一本振信號(hào)的調(diào)頻斜率。

      121、基于上述技術(shù)方案,在識(shí)別出當(dāng)前獲取的信號(hào)存在速度距離模糊后,對(duì)參數(shù)集進(jìn)行進(jìn)一步的處理,為速度距離解模糊提供前提條件。

      122、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,在上述處理單元根據(jù)上述第一數(shù)據(jù)段,確定目標(biāo)參數(shù)集之前,上述處理單元還用于:確定第二本振信號(hào),并基于該第二本振信號(hào)的信號(hào)特性,確定第三掃頻曲線,該第二本振信號(hào)是參考通道中的本振信號(hào),該第二本振信號(hào)與所述第一本振信號(hào)來(lái)源于同一個(gè)光源;基于上述第三參數(shù)集,在時(shí)頻域中對(duì)上述第三掃頻曲線進(jìn)行平移,以獲得第四掃頻曲線,并基于上述第四參數(shù)集,在時(shí)頻域中對(duì)上述第三掃頻曲線進(jìn)行平移,以獲得第五掃頻曲線。

      123、基于上述技術(shù)方案,能夠估算出參考通道的第三掃頻曲線,進(jìn)而估算出第四掃頻曲線和第五掃頻曲線,為速度距離解模糊提供前提條件。

      124、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述處理單元具體用于:對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第二譜圖,該第二譜圖用于表示在上述第一時(shí)段內(nèi)的上述第一掃頻曲線和上述第二掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系;根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線,確定第三譜圖,并且根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線,確定第四譜圖,其中,上述第三譜圖用于表示在第二時(shí)段內(nèi)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系,上述第四譜圖用于表示在第三時(shí)段內(nèi)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線之間的頻差隨時(shí)間的變化關(guān)系,其中,第二時(shí)段與上述第三掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第四掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集,第三時(shí)段與上述第三掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第五掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;將上述第二譜圖和上述第三譜圖進(jìn)行比對(duì),確定第一匹配度,并將上述第二譜圖和上述第四譜圖進(jìn)行比對(duì),確定第二匹配度;在上述第一匹配度較高時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二匹配度較高時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集。

      125、基于上述技術(shù)方案,利用參考通道的本振信號(hào)和回波信號(hào)波形特征作為參考模板,與測(cè)量通路的本振信號(hào)和回波信號(hào)波形特征進(jìn)行特征比對(duì),以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      126、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換包括短時(shí)傅里葉變換或者小波變換。

      127、基于上述技術(shù)方案,提供多種第二時(shí)頻轉(zhuǎn)換的方式,從而提升了信號(hào)處理的靈活性。

      128、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述處理單元具體用于:對(duì)上述第一數(shù)據(jù)段進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第一譜圖,該第一譜圖用于表示上述第一數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;根據(jù)上述第三掃頻曲線和上述第四掃頻曲線,確定第二拍頻信號(hào),并且對(duì)上述第三掃頻曲線和上述第五掃頻曲線,確定第三拍頻信號(hào);確定第二數(shù)據(jù)段和第三數(shù)據(jù)段,該第二數(shù)據(jù)段是截取自上述第二拍頻信號(hào)在第二時(shí)段內(nèi)的信號(hào),該第三數(shù)據(jù)段是截取自上述第三拍頻信號(hào)在第三時(shí)段內(nèi)的信號(hào),其中,第二時(shí)段與上述第三掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第四掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集,第三時(shí)段對(duì)應(yīng)于上述第三掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)和上述第五掃頻曲線的上下chirp轉(zhuǎn)折點(diǎn)之間的時(shí)段存在交集;對(duì)上述第二數(shù)據(jù)段和上述第三數(shù)據(jù)段分別進(jìn)行第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換,確定第五譜圖和第六譜圖,該第五譜圖用于表示上述第二數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系,該第六譜圖用于表示上述第三數(shù)據(jù)段的振幅與頻率之間的關(guān)系;將上述第五譜圖與上述第一譜圖進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,確定第七譜圖,并且將上述第六譜圖與上述第一譜圖進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,確定第八譜圖;確定上述第七譜圖具備第一頻譜特征的數(shù)量為第一數(shù)量,且確定上述第八譜圖具備上述第一頻譜特征的數(shù)量為第二數(shù)量,上述第一頻譜特征包括頻譜存在最大值、頻譜的信噪比大于第一閾值或頻譜波形對(duì)稱;在上述第一數(shù)量大于上述第二數(shù)量時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二數(shù)量大于上述第一數(shù)量時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集;或者,確定上述第七譜圖對(duì)應(yīng)的第一分?jǐn)?shù),該第一分?jǐn)?shù)是對(duì)所述第七譜圖具備的各個(gè)上述第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到的,且確定上述第八譜圖對(duì)應(yīng)的第二分?jǐn)?shù),該第二分?jǐn)?shù)是對(duì)上述第八譜圖具備的各個(gè)上述第一頻譜特征對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得到的;在上述第一分?jǐn)?shù)大于所述第二分?jǐn)?shù)時(shí),確定上述第三參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集,或者,在上述第二分?jǐn)?shù)大于上述第一分?jǐn)?shù)時(shí),確定上述第四參數(shù)集為上述目標(biāo)參數(shù)集。

      129、基于上述技術(shù)方案,通過(guò)參考通道的拍頻信號(hào)與測(cè)量通道的拍頻信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算,以選取準(zhǔn)確的參數(shù)集來(lái)解算目標(biāo)物體的徑向速度和距離,從而避免在基于bpd接收的方式下,測(cè)量目標(biāo)物體的徑向速度和距離發(fā)生模糊的問題。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的同時(shí),還保證了系統(tǒng)性能。

      130、結(jié)合第四方面,在第四方面的某些實(shí)現(xiàn)方式中,上述第一時(shí)頻轉(zhuǎn)換包括快速傅里葉變換。

      131、第五方面,提供了一種信號(hào)處理的裝置,包括處理器和存儲(chǔ)器,其中,處理器和存儲(chǔ)器相連,其中,存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序代碼,處理器用于調(diào)用程序代碼,以執(zhí)行上述第一方面的方法設(shè)計(jì)中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的方法,或者執(zhí)行上述第三方面的方法設(shè)計(jì)中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的方法。

      132、第六方面,提供了一種芯片系統(tǒng),芯片系統(tǒng)應(yīng)用于電子設(shè)備;芯片系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)接口電路,以及一個(gè)或多個(gè)處理器;接口電路和處理器通過(guò)線路互聯(lián);接口電路用于從電子設(shè)備的存儲(chǔ)器回波信號(hào),并向處理器發(fā)送信號(hào),信號(hào)包括存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)指令;當(dāng)處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令時(shí),電子設(shè)備執(zhí)行上述第一方面的方法設(shè)計(jì)中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的方法,或者執(zhí)行上述第三方面的方法設(shè)計(jì)中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的方法。

      133、第七方面,提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序或指令,該計(jì)算機(jī)程序或指令用于實(shí)現(xiàn)第一方面的方法設(shè)計(jì)中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的方法,或者用于實(shí)現(xiàn)第三方面的方法設(shè)計(jì)中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的方法。

      134、第八方面,提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,該計(jì)算機(jī)程序代碼或指令在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí),使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述第一方面的方法設(shè)計(jì)中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的方法,或者執(zhí)行上述第三方面的方法設(shè)計(jì)中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中的方法。

      135、第九方面,提供了一種車輛,該車輛包括如第二方面、第四方面或第五方面中任一種可能實(shí)現(xiàn)方式中的裝置。

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