[发明专利]一种基于中红外激光器的车载雷达测距系统及方法

说明书

本发明一种基于中红外激光器的车载雷达测距系统及方法，属于基于中红外激光器的车载雷达测距技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于中红外激光器的车载雷达测距系统硬件及测距方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：第一中红外激光器的输出端与第二中红外激光器的输入端连接；ASE光源发生装置的输出端与第一光电探测器的输入端连接，第一光电探测器的输出端通过放大器后与第二中红外激光器的调制端口连接；所述第二中红外激光器的输出端通过第二光电探测器后与数据处理模块相连，所述第二中红外激光器同时将激光发射至探测目标，所述探测目标反射的回波信号由第三光电探测器进行接收；本发明应用于激光器雷达测距场所。

技术领域

本发明一种基于中红外激光器的车载雷达测距系统及方法，属于基于中红外激光器的车载雷达测距技术领域。

背景技术

近年来无人驾驶技术快速发展，车载激光雷达作为汽车的“眼睛”，在自动驾驶中扮演重要的角色；车载激光雷达的工作方式是通过车载雷达发出探测信号对汽车周边物体进行探测，并接收和处理回波信号，数据处理之后得到目标物与汽车之间的距离位置信息，作为汽车自动驾驶参考的数据基础。

传统雷达基于脉冲信号进行测量，其分辨率依赖于脉冲宽度，难以达到高分辨率的测量要求，此外脉冲信号在车多的环境中会相互干扰，无法满足大量无人汽车同时上路行驶的需求；为解决该问题，一些研究人员利用伪随机序列对探测信号进行调制，尽管可以改善空间分辨率，但是有限长度随机序列的排列组合仍然无法支持大量无人汽车的同时使用；为解决该问题，还可以使用幅度随机的混沌激光信号作为雷达的信号源，得益于其信号复杂的特性，可以解决高分辨率以及相互干扰的问题，然而混沌激光使用的近红外光工作距离较短，在用其进行测距上无法满足需求，使其在无人驾驶的应用上一直受到限制。

综上所述，现有测距装置系统均无法满足现有车载无人驾驶汽车雷达的高精度、抗干扰的测距需求，有必要设计一种适用于无人驾驶汽车的高分辨率、远距离和抗干扰的车载激光雷达控制系统。

发明内容

本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于中红外激光器的车载雷达测距系统硬件及测距方法的改进。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于中红外激光器的车载雷达测距系统，包括第一中红外激光器和第二中红外激光器，还包括ASE光源发生装置、第一光电探测器、放大器、第二光电探测器、第三光电探测器、数据处理模块；

所述第一中红外激光器的输出端与第二中红外激光器的输入端连接；

所述ASE光源发生装置的输出端与第一光电探测器的输入端连接，所述第一光电探测器的输出端通过放大器后与第二中红外激光器的调制端口连接；

所述第二中红外激光器的输出端通过第二光电探测器后与数据处理模块相连，所述第二中红外激光器同时将激光发射至探测目标，所述探测目标反射的回波信号由第三光电探测器进行接收，所述第三光电探测器的输出端与数据处理模块相连。

所述第一中红外激光器具体为中红外量子级联激光器；

所述第二中红外激光器具体为去隔离器的中红外量子级联激光器。

一种基于中红外激光器的车载雷达测距方法，具体包括如下步骤：

步骤一：控制第一中红外激光器通过光注入的形式扰动第二中红外激光器，使第二中红外激光器进入稳定的单频正弦信号输出状态，此时调整两激光器的频率失谐，使第二中红外激光器输出的单频正弦信号频率与频率失谐一致，要求输出的正弦信号频率大于10GHz；

步骤二：控制ASE光源发生装置产生噪声信号并通过第一光电探测器转化为电信号，所述电信号经过放大器后输入第二中红外激光器，进一步对第二中红外激光器的驱动电流进行调制，使第二中红外激光器输出大幅度、随机的中红外光信号；