【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光通信，特别涉及一种激光雷达的接收装置、探测方法及激光雷达。
技术介绍
1、相干的激光雷达，可以利用线性调频信号的特征，使得本振信号与回波信号拍频产生一个随探测物体的距离和速度变化的混频信号，根据混频信号的频率大小可以计算被探测物体的距离信息和速度信息。目前相干的激光雷达的接收机采用180度混频器以及平衡探测器，使得接收机仅能够探测回波信号的i信号，由于缺失q信号，无法完整的获取回波信号的相位信息，因此无法区分探测到的回波信号频率分量是正频率还是负频率，导致无法确定被测物体的真实信息。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种激光雷达的接收装置、探测方法及激光雷达，以实现区分探测到的回波信号频率分量的正负，来获取被测物体的定位信息。
2、第一方面，本申请实施例提供一种激光雷达的接收装置，包括：混频探测单元，用于接收一路光信号，所述一路光信号包括n个回波信号，n为大于1的整数，所述n个回波信号与n个扫频光信号一一对应；并对所述n个扫频光信号和所述n个回波信号进行信号处理，得到m路探测信号；所述信号处理包括混频处理以及光电探测处理；m为大于或者等于2的整数；其中，在第一时间段内所述n个扫频光信号中第一扫频光信号的扫频斜率与所述n个扫频光信号中第二扫频光信号的扫频斜率不同，或者所述第一扫频光信号的扫频斜率不为0且所述第二扫频光信号的扫频斜率为0；所述m路探测信号中的第一探测信号至少包括所述第一扫频光信号对应的第一回波信号的子电信号和所述第二扫频光信号对应的第二回波信号
3、本申请实施例中，引入不同的斜率的扫频光信号，使得多个真实的目标在不同的扫频光信号分别对应的至少两个时间段内进行多相位接收探测。由于不同的扫频光信号计算得到的真实目标的距离和速度不会发生变化，而虚假目标的距离和速度会发生变化，因此通过多个扫频光信号的相干探测的相同结果来确定真实目标的距离和速度，从而可以消除虚拟目标。另外在执行探测时，采用多相位探测，通过多相位探测能够识别正频率和负频率，从而可以消除虚拟目标，并且不同相位可以复用在一路探测信号中，从而减少模数转换器的使用数量，可以缩小接收装置的体积并且降低成本。
4、在一种可能的实现方式中，所述第一探测信号中第一回波信号的子电信号和所述第二回波信号的子电信号的相位相同或者不同。
5、在一种可能的实现方式中，所述第二探测信号中还包括第二回波信号的子电信号；所述第二探测信号中所述第一回波信号的子电信号和所述第二回波信号的子电信号的相位相同或者不同；所述第一探测信号中第二回波信号的子电信号与所述第二探测信号中的第二回波信号的子电信号的相位不同。
6、在一种可能的实现方式中，所述混频探测单元的一种可能的结构：混频探测单元包括混频接收单元、光复用单元和m个光电探测器；
7、所述混频接收单元，用于接收所述一路光信号，并对所述n个扫频光信号和所述n个回波信号进行混频处理，得到l路混频信号；所述l为大于n的整数，所述l路混频信号至少包括所述第一回波信号的至少两个子光信号和所述第二回波信号的至少一个子光信号；所述第一回波信号的至少两个子光信号的相位不同；光复用单元，用于对所述l路混频信号进行复用，得到m路复用信号；m个光电探测器，用于分别对所述m路复用信号进行光电探测处理得到所述m路探测信号。需要说明的是，一个光电探测器处理一路复用信号，不同的光电探测器处理不同路的复用信号。
8、上述方案中，执行光复用操作，不仅可以减少模数转换器的数量，还可以减少光电探测器的数量，进一步缩小接收装置的体积，以及降低成本。
9、在一种可能的实现方式中，所述混频探测单元的另一种可能的结构：混频探测单元包括混频接收单元、l个光电探测器和电复用单元；
10、所述混频接收单元，用于接收光信号，所述光信号包括n个回波信号，n为大于1的整数，所述n个回波信号与n个扫频光信号一一对应；并对所述n个扫频光信号和所述n个回波信号进行混频处理，得到l路混频信号；所述l为大于n的整数，所述l路混频信号至少包括所述第一回波信号的至少两个子光信号和所述第二回波信号的至少一个子光信号；所述第一回波信号的至少两个子光信号的相位不同；
11、l个光电探测器，用于对所述l路混频信号分别进行光电探测处理得到l路探测信号；
12、电复用单元，用于将所述l路探测信号复用为所述m路探测信号。
13、上述两种混频探测单元的结构中，光电探测器的位置不同，第一种中，先对混频信号进行复用，然后再进行光电探测处理，而第二种中，先对混频信号进行光电探测，然后再进行复用。第一种相比第二种的方案，可以减少光电探测器的数量。
14、一种方式中，混频接收单元，具体用于：
15、对所述n个扫频光信号中的p个扫频光信号分别进行分光处理，以得到l路扫频光信号；其中，p个扫频光信号中每个扫频光信号被分光为s路扫频光信号；所述l满足l＝p*(s-1)+n；从所述一路光信号中解复用得到所述n个回波信号，并对所述n个回波信号中的p个回波信号分别进行分光处理，以得到l路回波信号；其中，p个回波信号中每个回波信号被分光为s路回波信号；将p个回波信号中每个回波信号对应的s-1路回波信号进行相位调整，属于同一个回波信号的不同路回波信号调整后的相位不同；分别将l路扫频光信号和l路回波信号一一对应进行混频处理，得到所述l路混频信号。
16、另一种方式中，混频接收单元，具体用于：
17、对所述n个扫频光信号中的p个扫频光信号分别进行分光处理，以得到l路扫频光信号；其中，p个扫频光信号中每个扫频光信号被分光为s路扫频光信号；p、l和s均为正整数，p小于n，所述l满足l＝p*(s-1)+n；将所述一路光信号分光为s路光信号，并从所述s路光信号中的其中一路光信号中解复用得到n路回波信号，不同路回波信号属于不同的回波信号；以及从s-1路光信号中分别解复用得到p路回波信号，所述p路回波信号属于不同的回波信号；对从所述s-1路光信号解复用出的(s-1)*p路回波信号进行相位调整，其中，属于同一个回波信号的不同路回波信号调整后的相位不同；分别将l路扫频光信号和l路回波信号一一对应进行混频处理，得到所述l路混频信号。
18、在一种可能的实现方式中，混频接收单元可以包括分束单元以及180度混频单元。分束单元，用于将对扫频光信号进行分光处理，以及对回波信号进行分束处理，属于相同的回波信号的不同路回波信号的相位不同。
19、在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光雷达的接收装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一探测信号中第一回波信号的子电信号和所述第二回波信号的子电信号的相位相同或者不同。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二探测信号中还包括所述第二回波信号的子电信号；所述第二探测信号中所述第一回波信号的子电信号和所述第二回波信号的子电信号的相位相同或者不同；所述第一探测信号中第二回波信号的子电信号与所述第二探测信号中的第二回波信号的子电信号的相位不同。
4.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述混频探测单元包括混频接收单元、光复用单元和M个光电探测器；
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述混频接收单元包括：
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光复用单元包括：
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光复用单元包括：
8.如权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述第一分束单元包括解复用器、第一90度移相器、第二90度移相器、第一分光器、第二分光器、第三
9.如权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述第一分束单元包括第一解复用器、第二解复用器、第三90度移相器、第一分光器、第二分光器以及第五分光器；
10.如权利要求5-9任一项所述的装置，其特征在于，所述第一180度混频单元，包括：
11.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述混频接收单元包括：
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述光复用单元包括：
13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二分束单元包括解复用器、第一90度移相器、第一分光器以及第三分光器；
14.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二分束单元包括第一解复用器、第三解复用器、第三90度移相器、第一分光器以及第五分光器；
15.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二分束单元包括解复用器、第一90度移相器、第四90度移相器、第一分光器以及第三分光器；
16.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二分束单元包括第四解复用器、第五解复用器、第五90度移相器、第一分光器以及第五分光器；
17.如权利要求12-16任一项所述的装置，其特征在于，所述第二180度混频单元，包括：
18.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述混频探测单元包括第三90度移相器、第一分光器、第五分光器、第六180度混频器、第三解复用器、第七180度混频器、第一光电探测器和第二光电探测器；
19.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述混频探测单元包括第三90度移相器、第一分光器、第五分光器、第八180度混频器、第一解复用器、第九180度混频器、第一光电探测器和第二光电探测器；
20.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述混频接收单元包括解复用器、第一耦合器、第二耦合器以及3个复用器；
21.如权利要求1-3、5、10任一项所述的装置，其特征在于，所述混频探测单元包括混频接收单元、L个光电探测器和电复用单元；
22.一种激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括如权利要求1-10任一项所述的激光雷达的接收装置和信号处理器，所述信号处理器用于对所述M个探测结果进行处理得到探测物体的定位信息。
23.如权利要求22所述的激光雷达，其特征在于，还包括激光雷达的发射装置，所述发射装置用于产生所述N个扫频光信号。
24.一种激光雷达的探测方法，其特征在于，包括：
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，所述第一混频信号中所述第一回波信号的子电信号和所述第二回波信号的子电信号的相位相同或者不同。
26.如权利要求24或25所述的方法，其特征在于，所述第二混频信号中还包括所述第二回波信号的子电信号；所述第二混频信号中所述第一回波信号的子电信号和所述第二回波信号的子电信号的相位相同或者不同；所述第一混频信号中第二回波信号的子电信号与所述第二混频信号中的第二回波信号的子电信号的相位不同。
27.如权利要求24-26任一项所述的方法，其特征在于，对所述N个扫频光信号和所述N个回波信号进行信号处理，包括：
28.如权利要求24-26任一项所述的方法，其特征在于，对所述N个扫频光信号和所述N个回波信号进行信号处理，包括：
29.如权利要求27或28所述的方法，其特...
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达的接收装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一探测信号中第一回波信号的子电信号和所述第二回波信号的子电信号的相位相同或者不同。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二探测信号中还包括所述第二回波信号的子电信号；所述第二探测信号中所述第一回波信号的子电信号和所述第二回波信号的子电信号的相位相同或者不同；所述第一探测信号中第二回波信号的子电信号与所述第二探测信号中的第二回波信号的子电信号的相位不同。
4.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述混频探测单元包括混频接收单元、光复用单元和m个光电探测器；
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述混频接收单元包括：
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光复用单元包括：
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述光复用单元包括：
8.如权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述第一分束单元包括解复用器、第一90度移相器、第二90度移相器、第一分光器、第二分光器、第三分光器以及第四分光器；
9.如权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述第一分束单元包括第一解复用器、第二解复用器、第三90度移相器、第一分光器、第二分光器以及第五分光器；
10.如权利要求5-9任一项所述的装置，其特征在于，所述第一180度混频单元，包括：
11.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述混频接收单元包括：
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述光复用单元包括：
13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二分束单元包括解复用器、第一90度移相器、第一分光器以及第三分光器；
14.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二分束单元包括第一解复用器、第三解复用器、第三90度移相器、第一分光器以及第五分光器；
15.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二分束单元包括解复用器、第一90度移相器、第四90度移相器、第一分光器以及第三分光器；
16.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述第二分束单元包括第四解复用器、第五解复用器、第五90度移相器、第一分光器以及第五分光器；
17.如权利要求12-16任一项所述的装置，其特征在...
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