專利名稱：激光雷達(dá)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
激光雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及雷達(dá)測距領(lǐng)域，尤其涉及一種激光雷達(dá)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]隨著雷達(dá)測距技術(shù)的發(fā)展，在軍事和民用領(lǐng)域，均對雷達(dá)測距的靈敏度、精確度以及有效測量距離提出了嚴(yán)格的要求。[0003]傳統(tǒng)的雷達(dá)測距方法為發(fā)射一個方波脈沖，并接收經(jīng)目標(biāo)反射后傳輸回來的回波信號，從接收到的回波信號中檢測出與發(fā)射的方波脈沖對應(yīng)的脈沖信號，記錄脈沖信號傳輸?shù)臅r間，并計算目標(biāo)的距離。[0004]在實現(xiàn)上述雷達(dá)測距的過程中，至少存在如下問題由于脈沖信號經(jīng)反射和傳輸后被削弱，容易被噪聲湮沒而導(dǎo)致返回的脈沖信號不容易被檢測到；并且難以分辨脈沖信號的前端和旁瓣，導(dǎo)致將旁瓣作為返回的脈沖信號的前端，造成時延偏移，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型提供一種激光雷達(dá)系統(tǒng)，能夠提高檢出目標(biāo)回波的靈敏度和目標(biāo)距離的測量精度。[0006]為達(dá)到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案[0007]—種激光雷達(dá)系統(tǒng)，包括互補(bǔ)序列發(fā)生器、信號發(fā)射機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、信號接收機(jī)、數(shù)字信號處理器；所述互補(bǔ)序列發(fā)生器分別與所述信號發(fā)射機(jī)和所述數(shù)據(jù)采集器相連， 所述數(shù)據(jù)采集器與所述信號接收機(jī)相連，所述數(shù)據(jù)采集器與所述數(shù)字信號處理器相連；[0008]所述互補(bǔ)序列發(fā)生器產(chǎn)生發(fā)射互補(bǔ)序列，并將所述發(fā)射互補(bǔ)序列分別發(fā)送給所述信號發(fā)射機(jī)和所述數(shù)據(jù)采集器，由所述信號發(fā)射機(jī)將發(fā)射互補(bǔ)序列以激光的形式發(fā)射出去;[0009]所述信號接收機(jī)將接收的經(jīng)目標(biāo)反射后返回的接收互補(bǔ)序列發(fā)送給所述數(shù)據(jù)采集器；所述數(shù)據(jù)采集器將接收到的發(fā)射互補(bǔ)序列和接收互補(bǔ)序列以數(shù)字信號的形式發(fā)送給所述數(shù)字信號處理器，由所述數(shù)字信號處理器根據(jù)發(fā)射互補(bǔ)序列和接收互補(bǔ)序列計算目標(biāo)距離。[0010]進(jìn)一步的，所述互補(bǔ)序列發(fā)生器為產(chǎn)生至少兩個串行的子互補(bǔ)序列的發(fā)生器，所述至少兩個串行的子互補(bǔ)序列為所述發(fā)射互補(bǔ)序列。[0011]進(jìn)一步的，所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)還包括串并轉(zhuǎn)換器，所述信號發(fā)射機(jī)為M個，所述信號接收機(jī)為M個，M大于或等于2 ;所述串并轉(zhuǎn)換器連接在所述互補(bǔ)序列發(fā)生器與M個信號發(fā)射機(jī)之間，且所述串并轉(zhuǎn)換器連接在所述互補(bǔ)序列發(fā)生器與所述數(shù)據(jù)采集器之間， 所述數(shù)據(jù)采集器分別與M個信號接收機(jī)相連；所述串并轉(zhuǎn)換器接收所述互補(bǔ)序列發(fā)生器發(fā)送的發(fā)射互補(bǔ)序列，并將M個串行的子互補(bǔ)序列轉(zhuǎn)換為M個并行的子互補(bǔ)序列后分別發(fā)送給所述數(shù)據(jù)采集器和M個信號發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射互補(bǔ)序列為M個串行的子互補(bǔ)序列；M個信號接收機(jī)將接收的接收互補(bǔ)序列并行發(fā)送給所述數(shù)據(jù)采集器。[0012]進(jìn)一步的，所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)還包括濾波器，連接在所述數(shù)據(jù)采集器與每個信號接收機(jī)之間；所述濾波器將信號接收機(jī)發(fā)送的接收互補(bǔ)序列進(jìn)行放大濾波后，發(fā)送給所述數(shù)據(jù)采集器。進(jìn)一步的，每個信號接收機(jī)連接一個濾波器。[0013]進(jìn)一步的，所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)還包括距離顯示裝置，所述距離顯示裝置與所述數(shù)字信號處理器相連，用于接收并顯示所述數(shù)字信號處理器計算得到的目標(biāo)距離。進(jìn)一步的，所述距離顯示裝置為數(shù)字顯示裝置和/或圖形顯示裝置。[0014]本實用新型實施例提供的激光雷達(dá)系統(tǒng)，由互補(bǔ)序列發(fā)生器產(chǎn)生發(fā)射互補(bǔ)序列， 從接收到的接收互補(bǔ)序列中解調(diào)出標(biāo)準(zhǔn)沖激函數(shù)，并監(jiān)測該沖激函數(shù)記錄信號的傳播時延，計算目標(biāo)距離，與現(xiàn)有技術(shù)中通過檢測未編碼的脈沖信號計算目標(biāo)距離的方案相比，解調(diào)得到的沖激函數(shù)沒有噪聲，沖激信號的峰值較大旁瓣很小，因此很容易識別，對信號傳播時延的記錄準(zhǔn)確，從而提高了檢出目標(biāo)回波的靈敏度和目標(biāo)距離的測量精度。


[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0016]圖I為本實用新型實施例I中的一種激光雷達(dá)系統(tǒng)組成示意圖；[0017]圖2為本實用新型實施例I中的另一種激光雷達(dá)系統(tǒng)組成示意圖；[0018]圖3為本實用新型實施例2中的一種激光雷達(dá)系統(tǒng)組成示意圖。
具體實施方式
[0019]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。[0020]實施例I[0021]本實用新型實施例提供一種激光雷達(dá)系統(tǒng)，如圖I所示，該激光雷達(dá)系統(tǒng)包括互補(bǔ)序列發(fā)生器11、信號發(fā)射機(jī)12、數(shù)據(jù)采集器13、信號接收機(jī)14、數(shù)字信號處理器15。[0022]所述互補(bǔ)序列發(fā)生器11分別與所述信號發(fā)射機(jī)12和所述數(shù)據(jù)采集器13相連，所述數(shù)據(jù)采集器13和所述信號接收機(jī)14相連，所述數(shù)據(jù)采集器13與所述數(shù)字信號處理器15 相連。[0023]所述互補(bǔ)序列發(fā)生器11產(chǎn)生發(fā)射互補(bǔ)序列，并將所述發(fā)射互補(bǔ)序列分別發(fā)送給所述信號發(fā)射機(jī)12和所述數(shù)據(jù)采集器13，由所述信號發(fā)射機(jī)12將發(fā)射互補(bǔ)序列以激光的形式發(fā)射出去。進(jìn)一步的，所述互補(bǔ)序列發(fā)生器11可以為產(chǎn)生至少兩個串行的子互補(bǔ)序列的發(fā)生器，所述至少兩個串行的子互補(bǔ)序列為所述發(fā)射互補(bǔ)序列。[0024]其中，互補(bǔ)序列發(fā)生器11產(chǎn)生兩路相同的發(fā)射互補(bǔ)序列，一路發(fā)射互補(bǔ)序列發(fā)送給信號發(fā)射機(jī)12，以便信號發(fā)射機(jī)12將發(fā)射互補(bǔ)序列以激光的形式發(fā)送出去；另一路發(fā)射互補(bǔ)序列發(fā)送給數(shù)據(jù)采集器13，以便數(shù)據(jù)采集器13將接收到的發(fā)射互補(bǔ)序列轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。[0025]具體的，互補(bǔ)序列具有自相關(guān)函數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)沖激函數(shù)的特性，所述發(fā)射互補(bǔ)序列可以由一個子互補(bǔ)序列或多個串行的子互補(bǔ)序列組成。例如，如公式I所示，發(fā)射互補(bǔ)序列可以由M個子互補(bǔ)序列組成，每個字互補(bǔ)序列的碼長為N，則各個子互補(bǔ)序列的自相關(guān)函數(shù)滿足如下關(guān)系[0026]
權(quán)利要求1.一種激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，包括互補(bǔ)序列發(fā)生器、信號發(fā)射機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、 信號接收機(jī)、數(shù)字信號處理器；所述互補(bǔ)序列發(fā)生器分別與所述信號發(fā)射機(jī)和所述數(shù)據(jù)采集器相連，所述數(shù)據(jù)采集器與所述信號接收機(jī)相連，所述數(shù)據(jù)采集器與所述數(shù)字信號處理器相連；所述互補(bǔ)序列發(fā)生器產(chǎn)生發(fā)射互補(bǔ)序列，并將所述發(fā)射互補(bǔ)序列分別發(fā)送給所述信號發(fā)射機(jī)和所述數(shù)據(jù)采集器，由所述信號發(fā)射機(jī)將發(fā)射互補(bǔ)序列以激光的形式發(fā)射出去；所述信號接收機(jī)將接收的經(jīng)目標(biāo)反射后返回的接收互補(bǔ)序列發(fā)送給所述數(shù)據(jù)采集器; 所述數(shù)據(jù)采集器將接收到的發(fā)射互補(bǔ)序列和接收互補(bǔ)序列以數(shù)字信號的形式發(fā)送給所述數(shù)字信號處理器，由所述數(shù)字信號處理器根據(jù)發(fā)射互補(bǔ)序列和接收互補(bǔ)序列計算目標(biāo)距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述互補(bǔ)序列發(fā)生器為產(chǎn)生至少兩個串行的子互補(bǔ)序列的發(fā)生器，所述至少兩個串行的子互補(bǔ)序列為所述發(fā)射互補(bǔ)序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，還包括串并轉(zhuǎn)換器，所述信號發(fā)射機(jī)為M個，所述信號接收機(jī)為M個，M大于或等于2 ；所述串并轉(zhuǎn)換器連接在所述互補(bǔ)序列發(fā)生器與M個信號發(fā)射機(jī)之間，且所述串并轉(zhuǎn)換器連接在所述互補(bǔ)序列發(fā)生器與所述數(shù)據(jù)采集器之間，所述數(shù)據(jù)采集器分別與M個信號接收機(jī)相連；所述串并轉(zhuǎn)換器接收所述互補(bǔ)序列發(fā)生器發(fā)送的發(fā)射互補(bǔ)序列，并將M個串行的子互補(bǔ)序列轉(zhuǎn)換為M個并行的子互補(bǔ)序列后分別發(fā)送給所述數(shù)據(jù)采集器和M個信號發(fā)射機(jī)，所述發(fā)射互補(bǔ)序列為M個串行的子互補(bǔ)序列…個信號接收機(jī)將接收的接收互補(bǔ)序列并行發(fā)送給所述數(shù)據(jù)采集器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，還包括濾波器，連接在所述數(shù)據(jù)采集器與每個信號接收機(jī)之間；所述濾波器將信號接收機(jī)發(fā)送的接收互補(bǔ)序列進(jìn)行放大濾波后，發(fā)送給所述數(shù)據(jù)采集器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于每個信號接收機(jī)連接一個濾波器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，還包括距離顯示裝置， 所述距離顯示裝置與所述數(shù)字信號處理器相連，用于接收并顯示所述數(shù)字信號處理器計算得到的目標(biāo)距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，所述距離顯示裝置為數(shù)字顯示裝置和/或圖形顯示裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種激光雷達(dá)系統(tǒng)，涉及雷達(dá)測距領(lǐng)域，能夠提高檢出目標(biāo)回波的靈敏度和目標(biāo)距離的測量精度。本實用新型包括互補(bǔ)序列發(fā)生器、信號發(fā)射機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、信號接收機(jī)、數(shù)字信號處理器；互補(bǔ)序列發(fā)生器產(chǎn)生發(fā)射互補(bǔ)序列，并將發(fā)射互補(bǔ)序列分別發(fā)送給信號發(fā)射機(jī)和數(shù)據(jù)采集器，由信號發(fā)射機(jī)將發(fā)射互補(bǔ)序列以激光形式發(fā)射出去；信號接收機(jī)將接收的經(jīng)目標(biāo)反射后返回的接收互補(bǔ)序列發(fā)送給數(shù)據(jù)采集器；數(shù)據(jù)采集器將接收到的發(fā)射互補(bǔ)序列和接收互補(bǔ)序列以數(shù)字信號的形式發(fā)送給數(shù)字信號處理器，由數(shù)字信號處理器計算目標(biāo)距離。本實用新型主要用于雷達(dá)測距的過程中。
文檔編號G01S7/487GK202305800SQ20112041177
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者李樹鋒 申請人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司