本申請涉及光電，尤其涉及激光雷達(dá)芯片、激光雷達(dá)及激光雷達(dá)芯片的數(shù)據(jù)處理方法。

背景技術(shù)：

1、激光雷達(dá)是以發(fā)射激光光束來探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)，其工作原理是先向目標(biāo)發(fā)射探測激光光束，然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號與發(fā)射信號進(jìn)行比較，作適當(dāng)處理后，就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息，例如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù)。

2、相關(guān)技術(shù)中的激光雷達(dá)大多為飛行時間(timeof?flight，tof)激光雷達(dá)和調(diào)頻連續(xù)波(frequency?modulated?continuous?wave，fmcw)激光雷達(dá)。tof激光雷達(dá)一般包括光源模塊、光電探測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、檢波模塊和計算模塊等結(jié)構(gòu)。其中，光源模塊用于發(fā)射探測光，以使該探測光對目標(biāo)物體進(jìn)行探測。光電探測模塊用于接收目標(biāo)物體反射探測光而形成的回波光，并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以得到回波信號，該回波信號為電信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于上述電信號進(jìn)行采集，以得到采樣信號。檢波模塊用于對采樣信號進(jìn)行檢波，以便于確定接收回波信號的時間。激光雷達(dá)的計算模塊能夠基于光源模塊發(fā)射探測光的時間信息以及檢波模塊獲取的回波信號的時間信息確定出目標(biāo)物體相對于激光雷達(dá)的距離；并可以基于多次距離的探測，確定出目標(biāo)物體相對于激光雷達(dá)的運(yùn)動速度。

3、fmcw激光雷達(dá)則一般包括光源模塊、光電探測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、檢波模塊和計算模塊等結(jié)構(gòu)。其中，光源模塊用于發(fā)射探測光與本振光，該探測光用于對目標(biāo)物體進(jìn)行探測，本振光則用于作為探測光的參考信號。光電探測模塊用于接收本振光與目標(biāo)物體反射的回波光混頻形成的拍頻光信號，并對拍頻光信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換以得到拍頻信號，該拍頻信號為電信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于對上述拍頻信號進(jìn)行采集，以得到采樣信號。檢波模塊用于對采樣信號進(jìn)行檢波，以確定出拍頻信號對應(yīng)的頻率信息。激光雷達(dá)的計算模塊能夠基于檢波獲取的拍頻信號的頻率信息確定出目標(biāo)物體相對于激光雷達(dá)的距離以及目標(biāo)物體相對于激光雷達(dá)的運(yùn)動速度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，相關(guān)技術(shù)中激光雷達(dá)的接收端的信號處理電路或是針對fmcw雷達(dá)設(shè)計的，或是針對tof雷達(dá)設(shè)計的，其僅能適用其中的一種雷達(dá)，并進(jìn)行信號檢波處理，這種接收端信號處理電路的兼容性差。例如，相關(guān)領(lǐng)域的廠商生產(chǎn)fmcw激光雷達(dá)和tof激光雷達(dá)時需要采購或制造不同規(guī)格的接收端信號處理電路；又例如，在需要將fmcw方案與tof方案結(jié)合的激光雷達(dá)中，上述的接收端信號處理電路也不能滿足要求。

2、本申請實施例旨在提供一種激光雷達(dá)芯片、激光雷達(dá)及激光雷達(dá)芯片的數(shù)據(jù)處理方法，以改善當(dāng)前激光雷達(dá)的接收端信號處理電路兼容性差的不足。

3、本申請第一方面提供一種激光雷達(dá)芯片，其包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器、第一檢波模組和第二檢波模組。模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于對輸入信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以得到采樣信號；其中，所述輸入信號為拍頻信號，所述拍頻信號為基于激光雷達(dá)的本振光與激光雷達(dá)接收的回波光所生成的信號，或者，所述輸入信號為回波信號。存儲器沿所述采樣信號的傳輸方向連接于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的下游，所述存儲器用于存儲所述采樣信號。第一檢波模組沿所述采樣信號的傳輸方向連接于所述存儲器的下游，所述第一檢波模組用于在所述輸入信號為拍頻信號時，從所述采樣信號提取至少一個數(shù)據(jù)窗，并對所述數(shù)據(jù)窗進(jìn)行檢波。第二檢波模組沿所述采樣信號的傳輸方向連接于所述存儲器的下游，所述第二檢波模組用于在所述輸入信號為回波信號時，對所述采樣信號進(jìn)行檢波。

4、本申請第二方面提供一種激光雷達(dá)，該激光雷達(dá)包括殼體、光源模塊、光電探測模塊和上述的激光雷達(dá)芯片。光源模塊收容于所述殼體。光電探測模塊收容于所述殼體。所述激光雷達(dá)芯片連接于所述光電探測模塊的下游。

5、本申請第三方面提供一種激光雷達(dá)芯片的數(shù)據(jù)處理方法，所述激光雷達(dá)芯片為上述的激光雷達(dá)芯片，所述方法包括：

6、對拍頻信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以得到采樣信號，其中，所述拍頻信號為基于激光雷達(dá)的本振光和所述激光雷達(dá)接收的回波光所生成的信號；

7、對所述采樣信號在時域上對應(yīng)本振光同一上掃頻時間區(qū)間或同一下掃頻時間區(qū)間的信號區(qū)間內(nèi)，提取多個數(shù)據(jù)窗，其中，所述多個數(shù)據(jù)窗在時域上依次排列，所述多個數(shù)據(jù)窗中任意相鄰的兩數(shù)據(jù)窗之間在時域上具有重疊區(qū)域；

8、對各所述數(shù)據(jù)窗進(jìn)行檢波步驟。

9、本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案可以包括以下有益效果：

10、本申請?zhí)峁┑募す饫走_(dá)芯片包括一體集成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器、第一檢波模組和第二檢波模組。其中，第一檢波模組用于在模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取的信號為拍頻信號時，對模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的采樣信號進(jìn)行檢波，第二檢波模組則用于在模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取的信號為回波信號時，對模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的采樣信號進(jìn)行檢波。該激光雷達(dá)芯片既可以應(yīng)用于fmcw激光雷達(dá)的接收端信號處理電路，也可以應(yīng)用于tof激光雷達(dá)的接收端信號處理電路，還可以應(yīng)用于fmcw與tof結(jié)合的激光雷達(dá)的接收端信號處理電路，其兼容性更強(qiáng)。

11、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術(shù)特征：

1.一種激光雷達(dá)芯片，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述第一檢波模組包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述第一檢波模組用于對所述采樣信號在時域上對應(yīng)本振光同一上掃頻時間區(qū)間或同一下掃頻時間區(qū)間的信號區(qū)間內(nèi)，提取多個數(shù)據(jù)窗，其中，所述多個數(shù)據(jù)窗在時域上依次排列，所述多個數(shù)據(jù)窗中任意相鄰的兩所述數(shù)據(jù)窗之間在時域上具有重疊區(qū)域；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述第一檢波模組包括開窗電路模塊；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述第一檢波電路模塊為動態(tài)閾值檢波電路模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述第一檢波模組還包括第一濾波模塊；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述第二檢波模組包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述第二檢波電路模塊為動態(tài)閾值檢波電路模塊；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述第二檢波模組還包括第二濾波模塊；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述激光雷達(dá)芯片包括多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、多個存儲器、多個第一檢波模組與多個第二檢波模組；

11.一種激光雷達(dá)，其特征在于，包括：

12.一種激光雷達(dá)芯片的數(shù)據(jù)處理方法，所述激光雷達(dá)芯片為權(quán)利要求1至10中任一項所述的激光雷達(dá)芯片，其特征在于，所述方法包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述檢波步驟，包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)個數(shù)大于或等于2，所述方法還包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述檢波步驟的方式為動態(tài)閾值檢波。

16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述對拍頻信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以得到采樣信號的步驟之后，在所述對采樣信號在時域上對應(yīng)本振光同一上掃頻時間區(qū)間或同一下掃頻時間區(qū)間的信號區(qū)間內(nèi)，提取多個數(shù)據(jù)窗的步驟之前，所述方法還包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，公開了激光雷達(dá)芯片、激光雷達(dá)及激光雷達(dá)芯片的數(shù)據(jù)處理方法。激光雷達(dá)芯片包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲器、第一檢波模組和第二檢波模組。第一檢波模組用于在模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取的信號為拍頻信號時，對模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的采樣信號進(jìn)行檢波，第二檢波模組則用于在模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取的信號為回波信號時，對模數(shù)轉(zhuǎn)換器生成的采樣信號進(jìn)行檢波。該激光雷達(dá)芯片既可以應(yīng)用于FMCW激光雷達(dá)的接收端信號處理電路，也可以應(yīng)用于ToF激光雷達(dá)的接收端信號處理電路，還可以應(yīng)用于FMCW與ToF結(jié)合的激光雷達(dá)的接收端信號處理電路，其兼容性更強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣鵬,謝進(jìn)文,劉樂天
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市速騰聚創(chuàng)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2