交替线性调频脉冲调频连续波多普勒激光雷达.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110398723A(43)申请公布日2019.11.01(21)申请号201910287162.0(22)申请日2019.04.11(30)优先权数据15/9621902018.04.25US(71)申请人通用汽车环球科技运作有限责任公司地址美国密歇根州(72)发明人S·辛格L·马利基A·斯坦莱治(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人董均华王丽辉(51)Int.Cl.G01S7/481(2006.01)G01S17/93(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称交替线性调频脉冲调频连续波多普勒激光雷达(57)摘要一种相干激光雷达系统，包括：分别输出第一连续波和第二连续波的第一光源和第二光源，以及分别调制第一连续波和第二连续波的频率以分别提供第一调频连续波(FMCW)信号和第二FMCW信号的第一调制器和第二调制器。该系统还包括：合束器，合束器用于将第一FMCW信号和第二FMCW信号组合为组合FMCW信号，以及一个或多个孔径透镜，孔径透镜用于传输从组合FMCW信号获得的输出信号，并获取由目标反射输出信号而产生的返回信号。CN110398723ACN110398723A权利要求书1/2页1.一种相干激光雷达系统，包括：第一光源和第二光源，配置为分别输出第一连续波和第二连续波；第一调制器和第二调制器，配置为分别调制所述第一连续波和所述第二连续波的频率，来分别提供第一调频连续波(FMCW)信号和第二调频连续波(FMCW)信号；合束器，所述合束器组合所述第一FMCW信号和所述第二FMCW信号为组合FMCW信号；以及一个或多个孔径透镜，配置为传输来自所述组合FMCW信号的输出信号并获取由目标反射所述输出信号产生的返回信号。2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一FMCW信号是频率先增加后降低的第一三角波，且所述第二FMCW信号是频率先降低后增加的的第二三角波，并且所述第一三角波和所述第二三角波在所述组合FMCW信号中是并行的，从而所述第一三角波的频率增加和所述第二三角波的频率降低是同时的，并且所述第一三角波的频率降低和所述第二三角波的频率增加是同时的。3.如权利要求1所述的系统，还包括：分束器，其配置为将所述组合FMCW信号分离为所述输出信号和本地振荡器(LO)信号；以及对准元件，其配置为将所述LO信号和所述返回信号对准以产生共线信号。4.如权利要求3所述的系统，还包括：两个或多个光电探测器，其配置为获取基于所述共线信号中的所述LO信号和所述返回信号之间的干扰的干扰结果，其中所述返回信号包括第一分量和第二分量，所述第一分量与所述输出信号中的所述第一FMCW信号相关联，所述第二分量与所述输出信号中的所述第二FMCW信号相关联，并且所述干扰结果包括第一结果和第二结果，所述第一结果基于所述LO信号中的所述第一FMCW信号和所述返回信号中的所述第一分量之间的干扰，所述第二结果基于所述LO信号中的第二FMCW信号和所述返回信号的所述第二分量之间的干扰。5.如权利要求1所述的系统，其中所述系统是单基地的，并且包括循环器，所述循环器将所述输出信号引导到所述一个或多个孔径透镜中的同一个的所述返回信号，或者所述系统是双基地的，所述一个或多个孔径透镜中的第一个传输所述输出信号并且所述一个或多个孔径透镜中的第二个获取所述返回信号。6.如权利要求1所述的系统，其中所述系统位于车辆内或车辆上，并且所述系统用于检测所述目标相对于所述车辆的位置和速度。7.一种车辆，包括：相干激光雷达系统，包括：第一光源和第二光源，配置为分别输出第一连续波和第二连续波；第一调制器和第二调制器，配置为分别调制所述第一连续波和所述第二连续波的频率，来分别提供第一调频连续波(FMCW)信号和第二调频连续波(FMCW)信号；合束器，所述合束器组合所述第一FMCW信号和所述第二FMCW信号为组合FMCW信号；以及一个或多个孔径透镜，配置为传输来自所述组合FMCW信号的输出信号并获取由目标反射所述输出信号产生的返回信号；以及车辆控制器，配置为基于来自所述相干激光雷达系统的信息来增强或自动化所述车辆2CN110398723A权利要求书2/2页的操作。8.如权利要求7所述的车辆，其中所述第一FMCW信号是频率先增加后降低的第一三角波，所述第二FMCW信号是频率先降低后增加的第二三角波。9.如权利要求8所述的车辆，其中所述第一三角波和所述第二三角波在所述组合FMCW信号中是并行的，使得所述第一三角波的频率增加和所述第二三角波的频率降低是同时的，并且所述第一三角波的频率降低和所述第二三角波的频率增加是同时的。10.如权利要求7所述的车辆，其中所述相干激光雷达系统还包括：分束器，其