[发明专利]消除电路尖刺干扰的装置、系统及方法

说明书

本发明提供了一种消除电路尖刺干扰的装置、系统及方法，涉及激光雷达的技术领域，该装置包括：依次连接的信号接收模块、电路路径模块和信号处理模块，其中，电路路径模块包括多条电路路径，每条电路路径的传递函数不同；信号接收模块，用于接收激光雷达经目标障碍物反射后的回波光，将回波光转换成回波信号，并将回波信号分成至少两路信号，每一路信号分别输入至一条对应的电路路径中；电路路径模块，用于生成与每一路信号对应的输出信号，并将多个输出信号输入至信号处理模块；信号处理模块，用于对多个输出信号进行整合处理，以消除干扰信号；有效对电路中尖刺干扰进行消除，进而提高了激光雷达的测距范围，从而提高了用户使用体验。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其是涉及一种消除电路尖刺干扰的装置、系统及方法。

背景技术

车载激光雷达以其超高的距离分辨和空间分辨能力，被认为是自动驾驶的感知阶段最关键的组成部件。测距范围、空间分辨率、点频是激光雷达最主要的性能指标。为了适应中高速自动驾驶的应用场景，激光雷达需要具有更远的测距范围，因此需要有更低噪声幅度的接收电路设计。

然而，在常见的激光雷达的接收电路中，由于尺寸受限，空间电磁干扰信号干扰的影响很大，具体表现为在接收电路的波形中共存着幅度很大的尖刺干扰噪声。当目标的距离较远时，这些尖刺干扰的幅度将大大盖过底噪水平和回波脉冲，因此缩短激光雷达的测距范围，使激光雷达不能有效探测目标物，也就不能给中高速自动驾驶汽车或机器人等提供可靠的探测数据和成像图像。

目前，激光雷达中的消除电路尖刺干扰的常用方法有电路滤波和空间屏蔽，但是上述两种方式都不能有效对电路尖刺干扰进行消除，进而缩短了激光雷达的测距范围，降低了用户的使用体验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种消除电路尖刺干扰的装置、系统及方法，以缓解上述技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种消除电路尖刺干扰的装置，其中，该装置包括：依次连接的信号接收模块、电路路径模块和信号处理模块，其中，电路路径模块包括多条电路路径，每条电路路径的传递函数不同；信号接收模块，用于接收激光雷达经目标障碍物反射后的回波光，将回波光转换成回波信号，并将回波信号分成至少两路信号，每一路信号分别输入至一条对应的电路路径中；电路路径模块，用于生成与每一路信号对应的输出信号，并将多个输出信号输入至信号处理模块；信号处理模块，用于对多个输出信号进行整合处理，以消除干扰信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，信号接收模块包括光电探测器，以及与光电探测器连接的射频耦合器；光电探测器用于将激光雷达的激光经目标障碍物反射后的回波光转换成回波信号，并将回波信号输入至射频耦合器；射频耦合器还与电路路径模块连接，用于将回波信号分成至少两路信号，并将每一路信号输入至电路路径模块。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，电路路径是由依次串联的放大器、滤波电路和模拟数字转换器组成的，放大器、滤波电路和模拟数字转换器之间是通过PCB线连接的，放大器还与射频耦合器连接，模拟数字转换器还与信号处理模块连接；其中，每条电路路径的传递函数不同为PCB线的长度不同、放大器的增益不同或滤波电路的带宽不同；每一路信号经电路路径的放大、滤波和模数转换后生成输出信号输入至信号处理模块。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，滤波电路为RC滤波电路。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，信号处理模块包括线性滤波器组，以及与线性滤波器组连接的第一比较单元；线性滤波器组与模拟数字转换器连接，用于将多个输出信号合并成第一比较电信号，并将第一比较电信号发送至第一比较单元；第一比较单元用于将第一比较电信号与预先设定的电信号阈值进行比较，将小于电信号阈值的电信号标记为干扰信号进行消除。