本發(fā)明涉及激光雷達，具體涉及一種主動抑制低頻干擾的fmcw激光雷達裝置和調頻方法。

背景技術：

1、對于fmcw(frequency?modulated?continuous?wave?radar)激光雷達，采用相干探測方式獲得目標距離、速度等信息。該類型激光雷達需要對激光器的頻率進行連續(xù)調制。以dfb半導體激光器為例，通過連續(xù)改變激光器的驅動電流，實現(xiàn)激光器輸出頻率的連續(xù)變化。但是，由于激光器輸出功率通常與驅動電流相關，對激光器進行調頻的同時，會伴隨對激光器輸出功率的調制。該功率調制信號頻率一般較低，會與近距離目標反射信號發(fā)生混疊，在轉換成頻域信號后會干擾對目標信號的判斷與識別，影響fmcw激光雷達的近距離性能，是造成近距離“盲區(qū)”的原因之一。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種主動抑制低頻干擾的fmcw激光雷達裝置和調頻方法，以解決對激光器進行調頻的同時，會伴隨對激光器輸出功率的調制，但是該功率調制信號頻率一般較低，會與近距離目標反射信號發(fā)生混疊，在轉換成頻域信號后會干擾對目標信號的判斷與識別，影響fmcw激光雷達的近距離性能的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種主動抑制低頻干擾的fmcw激光雷達裝置，該裝置包括激光器調制裝置和fmcw相干探測裝置，激光器調制裝置包括多通道信號發(fā)生器、激光器和光調制器，多通道信號發(fā)生器分別與激光器和光調制器連接；

3、多通道信號發(fā)生器，用于產生第一調制信號和第二調制信號，并輸出第一調制信號至激光器，以及輸出第二調制信號至光調制器，第一調制信號為周期性三角波調制信號，第二調制信號為與第一調制信號反相的同頻率周期性三角波調制信號；激光器，用于產生原始激光信號，并基于第一調制信號對原始激光信號進行連續(xù)頻率調制，得到包含幅度調制信息的初始激光調制信號，以及將初始激光調制信號輸出至光調制器；光調制器，用于在多通道信號發(fā)生器的控制下，利用第二調制信號對初始激光調制信號進行功率抑制并輸出目標激光調制信號至fmcw相干探測裝置；fmcw相干探測裝置，用于基于目標激光調制信號對目標物體進行探測，得到目標探測距離。

4、本發(fā)明提供的主動抑制低頻干擾的fmcw激光雷達裝置，首先通過信號發(fā)生器產生第一調制信號并對激光器產生的原始激光信號進行連續(xù)頻率調制。其次，結合第二調制信號通過光調制器對調制后的初始激光調制信號進行功率抑制，可以使得光調制器輸出的目標激光調制信號的功率受到主動抑制。最后，將抑制后的目標激光調制信號輸入至fmcw相干探測裝置并完成目標物體的距離探測。因此，通過實施本發(fā)明，在實現(xiàn)對激光器連續(xù)調頻的同時，不會引起激光雷達輸入功率的幅度變化，從而避免了低頻干擾信號的引入，抑制了低頻調制對實際目標信號的干擾，提高了激光雷達對近距離目標的識別能力。

5、在一種可選的實施方式中，多通道信號發(fā)生器，還用于在輸出第一調制信號和第二調制信號時同步輸出同步觸發(fā)信號至fmcw相干探測裝置。

6、本發(fā)明提供的主動抑制低頻干擾的fmcw激光雷達裝置，多通道信號發(fā)生器還可以通過在輸出對應調制信號的同時同步輸出同步觸發(fā)信號至fmcw相干探測裝置，為后續(xù)fmcw相干探測裝置對目標物體的探測提供了支持。

7、在一種可選的實施方式中，fmcw相干探測裝置，包括：fmcw相干探測模組和信號采集計算模組；

8、fmcw相干探測模組，用于基于目標激光調制信號對目標物體進行探測并產生攜帶目標探測距離信息的混頻信號；信號采集計算模組，用于基于同步觸發(fā)信號獲取混頻信號的波形數(shù)據，并基于波形數(shù)據計算目標探測距離。

9、本發(fā)明提供的主動抑制低頻干擾的fmcw激光雷達裝置，通過在fmcw相干探測模組內利用調制后的目標調制信號對目標物體進行探測可以產生攜帶目標探測距離信息的混頻信號，同時，信號采集計算模組根據同步觸發(fā)信號同步獲取產生的混頻信號的波形數(shù)據并計算出對應的目標探測距離。因此，通過實施本發(fā)明，通過調制后的目標調制信號進行探測，提高了對近距離目標的探測準確度。

10、在一種可選的實施方式中，光調制器為硅基mzm型電光調制器。

11、第二方面，本發(fā)明提供了一種主動抑制低頻干擾的調頻方法，用于上述第一方面或其對應的任一實施方式的主動抑制低頻干擾的fmcw激光雷達裝置內激光器調制裝置；該方法包括：

12、利用多通道信號發(fā)生器產生第一調制信號和第二調制信號，第一調制信號為周期性三角波調制信號，第二調制信號為與第一調制信號反相的同頻率周期性三角波調制信號；利用第一調制信號對激光器的原始激光信號進行連續(xù)頻率調制，得到包含幅度調制信息的初始激光調制信號；在多通道信號發(fā)生器的控制下，基于第二調制信號，利用光調制器對初始激光調制信號進行功率抑制，得到目標激光調制信號。

13、本發(fā)明提供的主動抑制低頻干擾的調頻方法，通過光調制器對調制后的初始激光調制信號進行功率抑制，可以使得光調制器輸出的目標激光調制信號的功率受到主動抑制，進而通過實施本發(fā)明，在實現(xiàn)對激光器連續(xù)調頻的同時，不會引起激光雷達輸入功率的幅度變化，從而避免了低頻干擾信號的引入，抑制了低頻調制對實際目標信號的干擾，提高了激光雷達對近距離目標的識別能力。

14、在一種可選的實施方式中，在多通道信號發(fā)生器的控制下，基于第二調制信號，利用光調制器對初始激光調制信號進行功率抑制，得到目標激光調制信號，包括：

15、對第二調制信號的輸出電壓幅度進行調節(jié)；在多通道信號發(fā)生器的控制下，基于調節(jié)后的第二調制信號，利用光調制器對初始激光調制信號進行功率抑制，得到目標激光調制信號。

16、本發(fā)明提供的主動抑制低頻干擾的調頻方法，通過調節(jié)第二調制信號的輸出電壓幅度，可以使得初始激光調制信號經過光調制器處理后輸出功率幅度穩(wěn)定的目標激光調制信號，實現(xiàn)了激光信號的功率的主動抑制，為后續(xù)提高激光雷達對近距離目標的識別能力提供了支持。

17、在一種可選的實施方式中，該方法還包括：將目標激光調制信號輸出至fmcw相干探測裝置，使得fmcw相干探測裝置基于目標激光調制信號對目標物體進行探測。

18、本發(fā)明提供的主動抑制低頻干擾的調頻方法，通過將調制后的目標激光調制信號輸入至fmcw相干探測裝置并完成目標物體的距離探測，提高了對近距離目標的探測準確度。

19、第三方面，本發(fā)明提供了一種計算機設備，包括：存儲器和處理器，存儲器和處理器之間互相通信連接，存儲器中存儲有計算機指令，處理器通過執(zhí)行計算機指令，從而執(zhí)行上述第二方面或其對應的任一實施方式的主動抑制低頻干擾的調頻方法。

20、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算機可讀存儲介質，該計算機可讀存儲介質上存儲有計算機指令，計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第二方面或其對應的任一實施方式的主動抑制低頻干擾的調頻方法。

21、第五方面，本發(fā)明提供了一種計算機程序產品，包括計算機指令，計算機指令用于使計算機執(zhí)行上述第二方面或其對應的任一實施方式的主動抑制低頻干擾的調頻方法。