相干激光雷达系统中的啁啾的线性化的制作方法

本公开的特征在于调频连续波(fmcw)相干激光雷达系统，并且具体地说，用于对fmcw相干激光雷达系统中的啁啾进行线性化的系统和方法。

背景技术：

1、一些激光雷达系统采用连续波(cw)激光器来检测目标的范围和/或速度。此类系统的示例包括调频连续波(fmcw)相干激光雷达。

2、相关技术的前述示例及其限制旨在是说明性的而非排他的，并且不被承认是“现有技术”。在阅读说明书并研究附图后，相关技术的其他限制对于本领域技术人员将变得明显。

技术实现思路

1、公开了用于对激光雷达系统中的啁啾进行线性化的系统和方法。在一个方面，本文公开了用于使调频连续波(fmcw)相干激光雷达系统中的频率啁啾线性化的方法。该方法可包括生成具有频率特性的连续波激光信号，在该连续波激光信号中，该频率特性可包括在至少一个周期中在频带上的频率啁啾；以及接收基于所生成的激光信号的信号。该方法还可包括将接收信号与本地振荡器信号混频，该本地振荡器信号具有该频率特性；基于混频信号来确定至少一个拍频；以等于该拍频的至少四倍的速率对混频信号进行采样；以及基于采样信号来确定校正信号。

2、现在将参考附图更具体地描述并且在权利要求书中指出上述和其他优选特征，包括具体实施和事件组合的各种新颖细节。将理解，本文所述的特定系统和方法仅以说明的方式示出，而不作为限制。如本领域技术人员将理解的，在不脱离本发明中的任一者的范围的情况下，本文所述的原理和特征可以在各种和众多实施方案中采用。从前述和下面的描述可以理解，本文所述的每个特征以及两个或更多个此类特征的每个组合都包括在本公开的范围内，只要包括在这种组合中的特征不相互矛盾即可。另外，任何特征或特征的组合可以从本发明中的任一者的任何实施方案中明确排除。

3、包括一些实施方案的描述、其动机和/或其优点的前述概要旨在帮助读者理解本公开，并且不以任何方式限制权利要求中的任一者的范围。

技术特征：

1.一种用于使调频连续波(fmcw)相干激光雷达系统中的频率啁啾线性化的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述混频信号的至少一个拍频包括确定最大拍频，并且

3.根据权利要求1所述的方法，还包括用所生成的激光信号扫描参考反射体。

4.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述采样信号中的给定样本，所述校正信号指示所述激光信号与理想信号之间的差。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述理想信号具有理想频率特性，所述理想频率特性包括在所述至少一个周期中在所述频带上的线性频率啁啾，并且

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述线性频率啁啾包括具有正斜率的第一线性啁啾和具有负斜率的第二线性啁啾。

7.根据权利要求5所述的方法，基于所述采样信号来确定所述校正信号包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述校正信号施加到所述激光信号包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收信号是来自目标的反射信号。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

11.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述校正信号施加到所述激光信号。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收信号是具有所述频率特性的附加连续波激光信号。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收信号是来自所述激光雷达系统的扫描仪的视场部分的反射信号。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收信号是来自所述激光雷达系统的光学面的反射信号。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收信号是来自位于所述激光雷达系统外部的参考反射体的反射信号。

16.一种用于使调频连续波(fmcw)相干激光雷达系统中的频率啁啾线性化的系统，所述系统包括：

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述拍频是最大拍频，并且其中所述转换器被配置为以等于所述最大拍频的至少两倍的速率对所述混频信号进行采样。

18.根据权利要求16所述的系统，还包括：

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述混频器被配置为接收来自所述扫描仪的反射信号，并且

20.根据权利要求16所述的系统，其中对于所述采样信号中的给定样本，所述校正信号指示所述激光信号与理想信号之间的差。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述理想信号具有理想频率特性，所述理想频率特性包括在所述至少一个周期中在所述频带上的线性频率啁啾，并且

22.根据权利要求21所述的系统，其中所述线性频率啁啾包括具有正斜率的第一线性啁啾和具有负斜率的第二线性啁啾。

23.根据权利要求21所述的系统，其中所述处理器被进一步配置为：

24.根据权利要求16所述的系统，还包括调制器，所述调制器耦合到所述激光器，并且被配置为将所述校正信号施加到所述激光信号。

25.根据权利要求16所述的系统，其中所述接收信号是具有所述频率特性的附加连续波激光信号。

26.根据权利要求16所述的系统，其中所述接收信号是来自所述激光雷达系统的扫描仪的视场部分的反射信号。

27.根据权利要求16所述的系统，其中所述接收信号是来自所述激光雷达系统的光学面的反射信号。

28.根据权利要求16所述的系统，其中所述接收信号是来自位于所述激光雷达系统外部的参考反射体的反射信号。

技术总结
本文公开了用于使调频连续波(FMCW)相干激光雷达系统中的频率啁啾线性化的系统和方法。示例性方法可包括：生成具有频率特性的连续波激光信号，其中该频率特性可包括在至少一个周期中在频带上的频率啁啾；以及接收基于所生成的激光信号的信号。该方法还可包括将接收信号与本地振荡器信号混频，该本地振荡器信号具有该频率特性；基于混频信号来确定至少一个拍频；以等于该拍频的至少两倍的速率对混频信号进行采样；以及基于采样信号来确定校正信号。

技术研发人员：S·卡塔纳,T·巴纳斯
受保护的技术使用者：威力登激光雷达美国有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12