[发明专利]用于激光雷达测距的循环卷积快速定位方法及装置

权利要求书

1.一种用于激光雷达测距的循环卷积快速定位方法，其特征是，所述方法包括：

应用激光雷达装置产生激光信号，并基于所述激光信号获取参考信号和回波信号；

根据所述参考信号和所述回波信号进行基于循环卷积的互相关计算，得到互相关序列；

基于所述互相关序列和时间序列构建互相关时延图，并根据互相关时延图获取激光的飞行时间以进行激光雷达测距，其中所述时间序列由预设的互相关点数和采样频率生成。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述根据所述参考信号和所述回波信号进行基于循环卷积的互相关计算，得到互相关序列，包括：

分别对所述参考信号和所述回波信号进行采样，获取参考信号序列和回波信号序列；

根据所述回波信号序列获取所述回波均值归一化序列；

根据所述回波均值归一化序列和所述参考信号序列进行基于循环卷积的互相关计算，得到互相关序列。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述分别对所述参考信号和所述回波信号进行采样，获取参考信号序列和回波信号序列，包括：

根据预设的采样点数N、互相关点数以及互相关起始点对所述参考信号和所述回波信号分别进行N+n点和N点的采样，获取参考信号序列和回波信号序列，n为互相关点数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述根据所述参考信号序列和所述回波信号序列获取回波均值归一化序列，包括：

对所述回波信号序列进行均值中心化处理，并在后面添加n个0，得到回波均值归一化序列。

5.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述根据所述回波均值归一化序列和所述参考信号序列进行基于循环卷积的互相关计算，得到互相关序列，包括：

根据所述参考信号序列构建循环矩阵；

用N个1和n个0构造标准序列ONE，根据标准序列ONE构造出标准循环矩阵one，其中N为采样点数，n为互相关点数；

根据所述回波均值归一化序列Es、所述循环矩阵以及标准循环矩阵one应用以下关系式进行基于循环卷积的互相关计算：

其中，s和rs分别为采样后的回波信号和参考信号，为长度为n的循环卷积运算，xcor为互相关序列。

6.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述根据所述回波均值归一化序列和所述参考信号序列进行基于循环卷积的互相关计算，得到互相关序列，包括：

用N个1和n个0构造标准序列，其中N为采样点数，n为互相关点数；

对所述回波均值归一化序列和所述标准序列进行快速傅里叶变换，得到频域回波均值归一化序列和频域标准序列；

对所述参考信号序列以及所述参考信号序列的平方进行快速傅里叶变换，得到第一参考频域序列和第二参考频域序列；

根据所述频域回波均值归一化序列、所述频域标准序列、所述第一参考频域序列以及所述第二参考频域序列进行基于循环卷积的互相关计算，得到互相关序列。

7.如权利要求6所述的方法，其特征是，所述根据所述频域回波均值归一化序列、所述频域标准序列、所述第一参考频域序列以及所述第二参考频域序列进行基于循环卷积的互相关计算，得到互相关序列，包括：

根据所述频域回波均值归一化序列FES、所述频域标准序列Fone、所述第一参考频域序列FSr以及所述第二参考频域序列FSr2应用以下关系式进行循环卷积的互相关计算：

其中，xcor为互相关序列，IFFT表示傅里叶逆变换。

8.一种用于激光雷达测距的循环卷积快速定位装置，其特征是，所述装置包括：

信号获取单元，用于应用激光雷达装置产生激光信号，并基于所述激光信号获取参考信号和回波信号；

互相关计算单元，用于根据所述参考信号和所述回波信号进行基于循环卷积的互相关计算，得到互相关序列；

飞行时间获取单元，用于基于所述互相关序列和时间序列构建互相关时延图，并根据互相关时延图获取激光的飞行时间以进行激光雷达测距，其中所述时间序列由预设的互相关点数和采样频率生成。