一种数据处理方法、装置及雷达与流程

本申请涉及数据处理技术领域，特别涉及一种数据处理方法、装置及雷达。

背景技术：

激光式雷达在工作时不能受到物体的屏蔽，即使是镀膜增透的玻璃也会影响雷达所接收到的信号的准确性，而如果不再雷达外设置玻璃罩也会影响美观及安全性。

因此，亟需一种能够消除玻璃罩对雷达所接收到的信号的影响的技术方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的是提供一种数据处理方法、装置及雷达，用以解决现有技术中需要消除保护罩对雷达所接收到的信号的影响的技术问题。

本申请提供了一种数据处理方法，包括：

利用雷达采集第一信号，所述第一信号在第一环境下传输，且所述第一信号对应所述雷达的保护罩上的第一位置点；

获得所述雷达在第二环境下预先采集到的第二信号，所述第二信号对应所述保护罩上的第二位置点；

将所述第一信号与所述第二信号进行比对，得到比对结果；

基于所述比对结果，确定所述第一位置点与所述第二位置点是否为同一位置点；

如果所述第一位置点与所述第二位置点为同一位置点，基于所述第二点对应的反射率对所述第一信号进行处理。

上述方法，优选的，将所述第一信号与所述第二信号进行比对，得到比对结果，包括：

对所述第一信号与所述第二信号进行鉴频鉴相处理，得到处理结果；

基于所述处理结果，生成所述第一信号与所述第二信号的比对结果。

上述方法，优选的，还包括：

对所述处理结果进行低通滤波处理。

上述方法，优选的，如果所述第一位置点与所述第二位置点不是同一位置点，所述方法还包括：

重新执行所述获得所述雷达在所述第二环境下预先采集到的第二信号，直到重新获得的第二信号对应的第二位置点与所述第一位置点为同一位置点。

本申请还提供了一种数据处理装置，包括：

第一信号采集单元，用于利用雷达采集第一信号，所述第一信号在第一环境下传输，且所述第一信号对应所述雷达的保护罩上的第一位置点；

第二信号获得单元，用于获得所述雷达在第二环境下预先采集到的第二信号，所述第二信号对应所述保护罩上的第二位置点；

信号比对单元，用于将所述第一信号与所述第二信号进行比对，得到比对结果；

位置点确定单元，用于基于所述比对结果，确定所述第一位置点与所述第二位置点是否为同一位置点，如果所述第一位置点与所述第二位置点为同一位置点，触发信号处理单元；

信号处理单元，用于基于所述第二点对应的反射率对所述第一信号进行处理。

本申请还提供了一种雷达，包括：

信号采集模块，用于采集第一信号，所述第一信号在第一环境下传输，且所述第一信号对应所述雷达的保护罩上的第一位置点；

信号测试模块，用于在第二环境下进行信号测试，采集信号；

信号获得模块，用于获得所述雷达在所述第二环境下预先采集到的第二信号，所述第二信号对应所述保护罩上的第二位置点；

比较器，用于将所述第一信号与所述第二信号进行比对，得到比对结果，基于所述比对结果，确定所述第一位置点与所述第二位置点是否为同一位置点，如果所述第一位置点与所述第二位置点为同一位置点，触发信号处理器；

信号处理器，用于基于所述第二位置点对应的反射率对所述第一信号进行处理。

上述雷达，优选的，所述比较器包括：

鉴频鉴相器，用于对所述第一信号与所述第二信号进行鉴频鉴相处理，得到处理结果，基于所述处理结果，生成所述第一信号与所述第二信号的比对结果；

触发器，用于基于所述比对结果，确定所述第一位置点与所述第二位置点是否为同一位置点，如果所述第一位置点与所述第二位置点为同一位置点，触发所述信号处理器。

上述雷达，优选的，还包括：

低通滤波器，用于对所述处理结果进行低通滤波处理。

上述雷达，优选的，所述信号获得模块为：555定时器，具体用于从所述信号测试模块所采集到的信号中获得第二信号。

上述雷达，优选的，所述比较器还用于：在所述第一位置点与所述第二位置点不是同一位置点时，触发信号获得模块重新获得所述雷达在所述第二环境下预先采集到的第二信号，直到重新获得的第二信号对应的第二位置点与所述第一位置点为同一位置点。

由上述方案可知，本申请提供的一种数据处理方法、装置及雷达，通过将雷达在实际工作环境下及测试环境下分别得到的信号进行比对，由比对结果来判断两个信号对应的位置点是否一致，由此来找到雷达在实际工作环境下对应的位置点，进而利用这一位置点的反射率来对雷达在时间工作环境下所得到的信号进行处理，如校准等，从而消除雷达所接收到的信号中保护罩所产生的影响，提高信号精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种数据处理方法的流程图；

图2～图6分别为本申请实施例的应用示例图；

图7为本申请实施例一的部分流程图；

图8为本申请实施例一的另一流程图；

图9为本申请实施例的另一应用示例图；

图10为本申请实施例二提供的一种数据处理装置的结构示意图；

图11为本申请实施例三提供的一种雷达的结构示意图；

图12为本申请实施例二的部分结构示意图；

图13为本申请实施例的又一应用示例图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参考图1，为本申请实施例一提供的一种数据处理方法的实现流程图，该方法适用于安装有保护罩的雷达设备中，这里的保护罩可以为玻璃罩等实现，保护罩可以为球形或近似球星结构，如图2中所示。

保护罩在每个点上的反射率可能相同，也可能不同，例如，A点的反射率与B点的反射率可能相同，也可能不同。如果保护罩为绝对以雷达为球心的球星结构，那么A点与B点的反射率相同，而由于实际工艺情况，尺寸等标准可能存在差异，使得A点与B点的反射率可能不同，如图3中所示。

需要说明的是，雷达在工作过程中，是按照一定速率及一定方向进行转动的。例如，雷达顺时针匀速转动，以扫描某个半径范围内的物体。

本实施例中，该方法中可以包括以下步骤：

步骤101：利用雷达采集第一信号。

其中，第一信号在第一环境下传输，且第一信号对应雷达的保护罩上的第一位置点。

需要说明的是，第一环境可以为雷达实际工作环境，例如，利用雷达进行测距的环境。

而第一信号是指雷达在进行工作时输出信号如测距信号之后，接收到的返回信号。第一信号包括雷达接收到对应第一位置点的脉冲开始，持续一定时间长度的脉冲信号。第一信号对应保护罩上的第一位置点X及后续多个位置点，由于雷达输出的信号经过每个位置点均会因为这个位置点上的反射率而使得雷达接收到的信号上对应一个脉冲，因此，第一信号是包含多个脉冲的信号，每个脉冲对应一个位置点，而脉冲的特征对应其对应的位置点上的反射率。

步骤102：获得雷达在第二环境下预先采集到的第二信号。

其中，第二信号对应保护罩上的第二位置点Y。

需要说明的是，第二环境是指测试环境，即在没有干扰的情况下，按照有保护罩的雷达通过输出及接收信号来实现保护罩上每个位置点上的反射率的测试。

如图4中所示，在测试环境下，雷达顺时针转动采集到脉冲信号，这些脉冲信号的脉冲特征对应保护罩相应位置点的反射率。例如，脉冲的高度或幅度值的大小对应相应位置点的反射率的大小。

本实施例中从这些脉冲信号中截取第二信号，例如，从第二位置点对应的脉冲信号开始截取，得到一定长度的脉冲信号，即为第二信号，第二信号的长度与第一信号的长度可以相同。

其中，这里的信号的长度是指，信号对应的时间长度，如图5中所示，时刻t0到时刻t1的信号，即为第二信号，其中包含3个脉冲。

步骤103：将第一信号与第二信号进行比对，得到比对结果。

其中，本实施例中，可以将第一信号与第二信号中的相应脉冲的特征进行比对，进而比对第一信号与第二信号是否对应相同的位置点。

步骤104：基于比对结果，确定第一位置点与第二位置点是否为同一位置点，如果第一位置点与第二位置点为同一位置点，执行步骤105。

其中，如果第一信号与第二信号中的脉冲及脉冲特征均一一对应，则表明第一信号与第二信号的起始脉冲对应的位置点是相同，即为第一位置点与第二位置是同一位置点，如图6中所示，此时，执行步骤105。

步骤105：基于第二位置点的反射率对第一信号进行处理。

其中，本实施例中对第一信号进行处理，包括：基于反射率对第一信号进行校准或噪声判断等处理。

由于在雷达实际工作中并不能确定第一信号所对应的位置点，也就不能确定第一信号对应的位置点的反射率，无法进行信号校准等处理，因此，本实施例中，利用预先已知的脉冲信号对实际工作中采集到的信号进行比对，找到与实际工作中采集到的信号的脉冲特征相匹配的脉冲段，进而找到相应的位置点，知道位置点的反射率，再进行信号校准等处理。

由上述方案可知，本申请实施例一提供的一种数据处理方法，通过将雷达在实际工作环境下及测试环境下分别得到的信号进行比对，由比对结果来判断两个信号对应的位置点是否一致，由此来找到雷达在实际工作环境下对应的位置点，进而利用这一位置点的反射率来对雷达在时间工作环境下所得到的信号进行处理，如校准等，从而消除雷达所接收到的信号中保护罩所产生的影响，提高信号精确度。

在一种实现中，如图7中所示，步骤103可以通过以下步骤实现：

步骤701：对第一信号与第二信号进行鉴频鉴相处理，得到处理结果。

这里，本实施例中可以利用鉴频鉴相器(frequency phase detector，PFD)来实现对第一信号和第二信号进行鉴频鉴相处理，得到处理结果。

其中，本实施例中对第一信号和第二信号进行鉴频鉴相处理，是指匹配第一信号和第二信号的频差和相差，使得第二信号与第一信号关于频率和相位有相对关系。

步骤702：基于处理结果，生成第一信号与第二信号的比对结果。

其中，本实施例中可以对经过鉴频鉴相处理的处理结果中的两个信号进行相对应的脉冲特征比对，来生成第一信号和第二信号的比对结果。

而本实施例在比对两个信号的脉冲特征前进行鉴频鉴相处理，能够提高信号比对的准确性。

例如，在将第一信号与第二信号在频率和相位上相匹配后，判断两个信号在对应频率和相位上的脉冲幅值的差值是否相匹配，如果是，那么比对结果为第一信号和第二信号相匹配的比对结果，则第二位置点与第一位置为同一位置点；如果差值不匹配，那么比对结果为第一信号和第二信号不匹配的比对结果，则第二位置点与第一位置点不是同一位置点。

另外，为了进一步提高信号处理的准确性，在步骤701之后，该方法还可以包括以下步骤：

步骤703：对处理结果进行低通滤波处理。

具体可以利用低通滤波器(Low-pass filter，LPF)对处理结果进行低通滤波处理，以除去噪声等影响准确性的信号。

在一种实现方式中，如果基于比对结果，发现第一位置点X和第二位置点Y并不是同一位置点，则说明本次获得的第二信号与第一信号并不是从同一个位置点为起始位置点的，那么需要重新获取一个第二信号，再次进行信号比对，直到找到与第一位置点为同一个点的第二位置点。

如图8中所示，在步骤104之后，如果第一位置点X和第二位置点Y并不是同一位置点，该方法会返回重新执行步骤102，重新获得雷达在第二环境下预先采集到的第二信号，而重新获得的第二信号所对应的第二位置点，可以记为Y`，此时，Y`区别于Y，例如，Y`为Y的下一个位置点或前3个位置点等等。

之后，本实施例将重新获得的第二信号与第一信号重新进行比对，在比对结果表明第一位置点X与新的第二位置点Y`为同一位置点时，如图9中所示，执行步骤105，否则，再次返回执行步骤102，直到找到与第一位置点为同一位置点的点。

参考图10，为本申请实施例二提供的一种数据处理装置的结构示意图，该装置可以设置在安装有保护罩的雷达设备中，这里的保护罩可以为玻璃罩等实现，保护罩可以为球形或近似球星结构，如图2中所示，保护罩在每个点上的反射率可能相同，也可能不同，例如，A点的反射率与B点的反射率可能相同，也可能不同。如果保护罩为绝对以雷达为球心的球星结构，那么A点与B点的反射率相同，而由于实际工艺情况，尺寸等标准可能存在差异，使得A点与B点的反射率可能不同，如图3中所示。

需要说明的是，雷达在工作过程中，是按照一定速率及一定方向进行转动的。例如，雷达顺时针匀速转动，以扫描某个半径范围内的物体。

本实施例中，该装置中可以包括以下结构：

第一信号采集单元1001，用于利用雷达采集第一信号。

其中，第一信号在第一环境下传输，且第一信号对应雷达的保护罩上的第一位置点。

需要说明的是，第一环境可以为雷达实际工作环境，例如，利用雷达进行测距的环境。

而第一信号是指雷达在进行工作时输出信号如测距信号之后，接收到的返回信号。第一信号包括雷达接收到对应第一位置点的脉冲开始，持续一定时间长度的脉冲信号。第一信号对应保护罩上的第一位置点X及后续多个位置点，由于雷达输出的信号经过每个位置点均会因为这个位置点上的反射率而使得雷达接收到的信号上对应一个脉冲，因此，第一信号是包含多个脉冲的信号，每个脉冲对应一个位置点，而脉冲的特征对应其对应的位置点上的反射率。

第二信号获得单元1002，用于获得雷达在第二环境下预先采集到的第二信号。

其中，第二信号对应保护罩上的第二位置点Y。

需要说明的是，第二环境是指测试环境，即在没有干扰的情况下，按照有保护罩的雷达通过输出及接收信号来实现保护罩上每个位置点上的反射率的测试。

如图4中所示，在测试环境下，雷达顺时针转动采集到脉冲信号，这些脉冲信号的脉冲特征对应保护罩相应位置点的反射率。例如，脉冲的高度或幅度值的大小对应相应位置点的反射率的大小。

本实施例中从这些脉冲信号中截取第二信号，例如，从第二位置点对应的脉冲信号开始截取，得到一定长度的脉冲信号，即为第二信号，第二信号的长度与第一信号的长度可以相同。

其中，这里的信号的长度是指，信号对应的时间长度，如图5中所示，时刻t0到时刻t1的信号，即为第二信号，其中包含3个脉冲。

信号比对单元1003，用于将第一信号与第二信号进行比对，得到比对结果。

其中，本实施例中，可以将第一信号与第二信号中的相应脉冲的特征进行比对，进而比对第一信号与第二信号是否对应相同的位置点。

位置点确定单元1004，用于基于比对结果，确定第一位置点与第二位置点是否为同一位置点，如果第一位置点与第二位置点为同一位置点，触发信号处理单元1005。

其中，如果第一信号与第二信号中的脉冲及脉冲特征均一一对应，则表明第一信号与第二信号的起始脉冲对应的位置点是相同，即为第一位置点与第二位置是同一位置点，如图6中所示，此时，触发信号处理单元1005。

信号处理单元1005，用于基于所述第二点对应的反射率对所述第一信号进行处理。

其中，本实施例中对第一信号进行处理，包括：基于反射率对第一信号进行校准或噪声判断等处理。

由于在雷达实际工作中并不能确定第一信号所对应的位置点，也就不能确定第一信号对应的位置点的反射率，无法进行信号校准等处理，因此，本实施例中，利用预先已知的脉冲信号对实际工作中采集到的信号进行比对，找到与实际工作中采集到的信号的脉冲特征相匹配的脉冲段，进而找到相应的位置点，知道位置点的反射率，再进行信号校准等处理。

由上述方案可知，本申请实施例二提供的一种数据处理装置，通过将雷达在实际工作环境下及测试环境下分别得到的信号进行比对，由比对结果来判断两个信号对应的位置点是否一致，由此来找到雷达在实际工作环境下对应的位置点，进而利用这一位置点的反射率来对雷达在时间工作环境下所得到的信号进行处理，如校准等，从而消除雷达所接收到的信号中保护罩所产生的影响，提高信号精确度。

参考图11，为本申请实施例三提供的一种雷达的结构示意图，雷达安装有保护罩1101，而雷达可以由以下结构实现：

信号采集模块1102，用于采集第一信号。

其中，第一信号在第一环境下传输，且第一信号对应所述雷达的保护罩上的第一位置点。

信号测试模块1103，用于在第二环境下进行信号测试，采集信号。

其中，信号采集模块1102及信号测试模块1103对信号的采集可以采用同一采集手段或使用同一采集接口实现。

信号获得模块1104，用于获得雷达在所述第二环境下预先采集到的第二信号。

其中，第二信号对应所述保护罩上的第二位置点。

而信号获得模块1104可以采用555定时器从信号测试模块1103所采集到的信号中获得第二信号。

比较器1105，用于将第一信号与第二信号进行比对，得到比对结果，基于比对结果，确定第一位置点与第二位置点是否为同一位置点，如果第一位置点与第二位置点为同一位置点，触发信号处理器1106。

信号处理器1106，用于基于第二位置点对应的反射率对第一信号进行处理。

由上述方案可知，本申请实施例三提供的一种雷达，，通过将雷达在实际工作环境下及测试环境下分别得到的信号进行比对，由比对结果来判断两个信号对应的位置点是否一致，由此来找到雷达在实际工作环境下对应的位置点，进而利用这一位置点的反射率来对雷达在时间工作环境下所得到的信号进行处理，如校准等，从而消除雷达所接收到的信号中保护罩所产生的影响，提高信号精确度。

在一种实现中，比较器1105可以利用锁相环等结构实现，还可以通过以下结构实现，如图12中所示：

鉴频鉴相器1201，用于对第一信号与第二信号进行鉴频鉴相处理，得到处理结果，基于处理结果，生成第一信号与第二信号的比对结果。

低通滤波器1202，用于对所述处理结果进行低通滤波处理。

触发器1203，用于基于比对结果，确定第一位置点与第二位置点是否为同一位置点，如果第一位置点与第二位置点为同一位置点，触发信号处理器1106基于第二位置点对应的反射率对第一信号进行处理。

另外，比较器1105在发现第一位置点与第二位置点不是同一位置点时，触发信号获得模块1104重新获得所述雷达在第二环境下预先采集到的第二信号，直到重新获得的第二信号对应的第二位置点与第一位置点为同一位置点。

如图13中所示，为本实施例中雷达的应用示例图：

其中，t0`表示第一信号的起始时刻点，对应第一位置点，t0表示第二信号的起始时刻点，对应第二位置点。

第二信号由555定时器提取输出，在将第一信号和第二信号经过PFD和LPF之后，输出电平信号给压控振荡器(Voltage Controlled X'tal[crystal]Oscillator，VCXO)，如果VCXO没有信号输出，则表明第一位置点与第二位置点为同一位置点，否则，将VCXO输出的信号经过模数转换电路输出数字信号v，来调整t0的时间，进而使得555定时器重新提取对应的新的第二位置点的第二信号，直到找到与第一位置点为同一位置点的第二位置点，之后，利用第二位置点的反射率来对第一信号进行处理，如校准或噪声判定等。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种数据处理方法、装置及雷达进行了详细介绍，对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。