本发明涉及激光雷达技术领域，具体涉及一种非均匀脉冲能量的多线束激光雷达。
背景技术：
激光雷达通过发射和接收激光束，分析激光遇到目标对象后的折返时间，计算出目标对象与车的相对距离，并利用此过程中收集的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率等信息，快速复建出被测目标的三维模型，以达到环境感知的目的。从效果上来讲，激光雷达线束越多，每秒采集的点数越多，测量精度越高，安全性也越高。市场现有多线束激光雷达，如velodynehdl-64e、pandar40包括的多个激光发射器具有基本一致的输出脉冲能量及脉冲频率，因而在视场范围内具有基本一致的探测距离和水平角分辨率。
发明人发现，现有多线束激光雷达由于多个激光发射器具有基本一致的输出脉冲能量及频率，在视场范围内具有基本一致的探测距离和水平角分辨率。目前光束分布设置方式存在的问题是在距离激光雷达较远处，垂直视场范围上、下部边缘的激光束大多照射至天空或地面而被浪费掉，而重点关注的车辆水平视线和靠近地面附近处激光雷达的探测距离及水平角分辨率不足，障碍物识别准确度低。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提出一种非均匀脉冲能量的多线束激光雷达以及搭载该多线束激光雷达的交通工具。
本发明的第一方面，提供一种具有非均匀脉冲的多线束激光雷达，所述多线束激光雷达包含控制单元、脉冲驱动单元以及脉冲激光发射单元；所述控制单元控制所述脉冲驱动单元产生驱动信号；所述脉冲激光发射单元在所述驱动信号的驱动下，发射多线束激光脉冲；调节所述驱动信号以使得所述多线束激光脉冲在视场范围内呈非均匀分布。
本发明的第二方面，提供一种交通工具，所述交通工具搭载前述的激光雷达。
采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明提出的多线束激光雷达，其具有非均匀的脉冲能量和脉冲频率，以及各向不同的脉冲能量，通过合理分配各激光器的脉冲能量和脉冲频率，能够提高激光雷达能量利用率和整体性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的具有非均匀脉冲的多线束激光雷达示意图；
图2为本发明实施例提供的具有非均匀脉冲的多线束激光雷达示意图；
图3为本发明实施例提供的具有非均匀脉冲的多线束激光雷达示意图；
图4为本发明实施例提供的具有非均匀脉冲的多线束激光雷达点云图；
图5为本发明实施例提供的具有非均匀脉冲的多线束激光雷达示意图；
图6为本发明实施例提供的具有非均匀脉冲的多线束激光雷达点云图；
图7为本发明实施例提供的具有非均匀脉冲的多线束激光雷达示意图；
图8为本发明实施例提供的具有非均匀脉冲的多线束激光雷达示意图；
图9为本发明实施例提供的激光雷达扫描模式示意图；
图10为本发明实施例提供的激光发射脉冲示意图；
图11为本发明实施例提供的激光发射脉冲示意图；
图12为本发明实施例提供的脉冲编码的激光发射装置原理图；
图13为本发明实施例提供的脉冲编码的激光发射装置充电单元电路原理图；
图14为本发明实施例提供的开关控制信号与开关触发信号触发的时序图；
图15为本发明实施例提供的开关控制信号与开关触发信号触发的时序图；
图16为本发明实施例提供的不同激光脉冲序列回波识别原理示意图；
图17为本发明实施例提供的测距原理示意图；
图18为本发明实施例提供的脉冲编码发射电路原理示意图；
图19为本发明实施例提供的脉冲编码接收电路原理示意图；
图20为本发明实施例提供的脉冲收发原理示意图；
图21为本发明实施例提供的脉冲收发原理示意图；
图22为本发明实施例提供的脉冲收发计算原理实例。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在本发明的一个实施例中，如图1所示，提供一种具有非均匀脉冲的多线束激光雷达，所述多线束激光雷达包含控制单元、脉冲驱动单元以及脉冲激光发射单元；所述控制单元控制所述脉冲驱动单元产生驱动信号；所述脉冲激光发射单元在所述驱动信号的驱动下，发射多线束激光脉冲；调节所述驱动信号以使得所述多线束激光脉冲在视场范围内呈非均匀分布。
如图1所示，在一个可选的实施例中，所述多线束激光脉冲在视场范围内呈非均匀分布包括：在特定的垂直出射方向上，具有较强的出射脉冲能量。具体而言，多线束激光雷达在垂直向上具有若干个线束，例如40线激光雷达通过若干个激光器形成40个扫描线束。单个扫描线束由激光脉冲发射装置发射的激光脉冲形成，40个扫描线束在垂直出射方向上排布，各线束之间的排布间隔可以是均匀的，也可以是非均匀的。无论线束之间的排布间隔是否是均匀的，在某些特定的方向上具有较强的出射脉冲能量。例如，视场中心部分对应的激光脉冲具有较强的单脉冲能量；视场上、下部边缘激光脉冲具有较低的单脉冲能量。视场中心部分对应的激光脉冲具有更高的能量，飞行时间更长，测距远；视场上、下部边缘激光脉冲单脉冲能量低，测距近，避免了照射至天空或地面的浪费。例如：视场中心部分对应的激光脉冲单脉冲能量为150nj，飞行时间为1.5μs，探测距离可达225m(d＝ct/2)；视场上、下边缘部分对应的激光脉冲单脉冲能量为120nj，飞行时间为1μs，探测距离为150m，车辆水平视线和靠近地面附近处可获得更远的探测距离，同时避免了视场上、下边缘部分的能量浪费。
在图1实施例中，是通过多个激光器来实现多线束激光脉冲，不失一般性地，多线束激光脉冲还可以是通过单个多个激光器通过扫描或者分束的方式实现。作为脉冲激光器而言，其在所述驱动信号的驱动下，发射多线束激光脉冲。
如图2所示，在一个可选的实施例中，所述多线束激光脉冲在视场范围内呈非均匀分布包括：各线束之间的排布是非均匀的，并且在某些特定的方向上具有较强的出射脉冲能量。例如，视场中心部分对应的激光脉冲具有较强的单脉冲能量、且具有较密集的激光线束分布；视场上、下部边缘激光脉冲具有较低的单脉冲能量、且激光线束分布较疏。视场中心部较密的线束分布可以保证较高的垂直分辨率，较强的单脉冲能量可以保证脉冲飞行时间更长，进而保证测距的有效范围；视场上、下部边缘激光脉冲单脉冲能量低，测距近，避免了照射至天空或地面的浪费。可见，结合非均匀分布的垂直角分辨率，重点关注的车辆水平视线和靠近地面附近处可获得更优的测距和垂直角分辨率。
更进一步地，在一个可选的实施例中，激光雷达可以具有3个以上的探测距离，通过激光控制模块实现。
如图3、图4所示，在一个可选的实施例中，所述多线束激光脉冲在视场范围内呈非均匀分布包括：特定方向具有较高的出射脉冲频率。视场中心部分对应的激光脉冲具有更高的脉冲频率；视场上、下边缘激光脉冲频率低。而对于多线束激光雷达设置于车辆顶部的情况，视场中心部分对应车辆水平视线和靠近地面附近。如此可以保证车辆水平视线和靠近地面附近处可获得更高的水平角分辨率。由于视场中心部分对应的激光脉冲具有高脉冲频率，即在多线激光雷达的扫描过程中，但是时间内，视场中心部分具有更多的点云数据。以图4为例，视场中心部分对应的激光脉冲具有高脉冲频率；视场上、下部边缘具有低脉冲频率。视场中心部分对应获得更大数量的点云数据，对应附图4中间部分的点云数据密集。视场边缘部分对应获得较少数量的点云数据，对应附图4边缘部分的点云数据稀疏，由此，激光雷达水平视线和靠近地面附近处可获得更高的水平角分辨率(在水平方向上具有更多的扫描点数)。
如图5、图6所示，在一个可选的实施例中，所述多线束激光脉冲在视场范围内呈非均匀分布包括：特定方向具有较高的出射脉冲线束密度。视场中心部分对应的激光脉冲具有更密集的线束密度；视场上、下边缘线束密度较低。而对于多线束激光雷达设置于车辆顶部的情况，视场中心部分对应车辆水平视线和靠近地面附近。如此可以保证车辆水平视线和靠近地面附近处可获得更多扫描线束，从而提高垂直分辨率(在垂直方向上具有更多的扫描点数)。
当然，在一个可选的实施例中，还可以通过在某一个方向上同时提高扫描线束的密度和扫描线束的频率。如此可以同时提高该扫描方向的水平方向分辨率和垂直方向分辨率。
如图7所示，在一个可选的实施例中，所述激光脉冲在视场范围内呈非均匀分布包括：在不同的方位向上，具有不同的出射脉冲能量。考虑在真实的场景中，激光雷达对于不同方位向的探测需求不同，所以并不需要激光雷达在各个方位向上的出射能量是均匀的，因此可以通过在不同方向激光脉冲能力的不均匀分布，实现对特定区域的探测进行加强。图7展示了激光雷达前侧和后侧使用了不同的探测能量，由于前侧激光脉冲能量较高，探测距离l1较大，由于前侧激光脉冲能量较低，探测距离l2较小。例如：激光雷达前向探测时激光脉冲单脉冲能量为150nj，飞行时间为1.5μs，探测距离可达225m(d＝ct/2)；后向(及侧向)激光脉冲单脉冲能量为120nj，飞行时间为1μs，探测距离为150m，车辆前向可获得更远的探测距离，避免了激光雷达能量浪费。进一步地，结合非均匀分布的垂直角分辨率，重点关注的车辆水平视线和靠近地面附近处可获得更优的测距和垂直角分辨率。
如图8所示，在一个可选的实施例中，不同的方位上，也可以实现不同的扫描线束数量、扫描频率的分布设置。例如，在前向上，扫描视场中部具有较高的脉冲能量，脉冲频率和较密集的扫描线束，从而实现对扫描视场前方的探测加强。同时，在后向上，扫描视场中部具有较高的脉冲能量，脉冲频率和较密集的扫描线束，从而实现对扫描视场前方的探测加强。当然图8仅仅是一个示例，实际上根据控制单元的控制，可以对方位向上不同位置的脉冲能量、脉冲频率以及线束密度进行调整。例如，在后向上采用视场中间区域与周边区域均匀的扫描线束密度。
更进一步地，激光雷达可以具有多个方向不同的探测距离，通过激光控制模块实现。如图9所示，其为多线束雷达扫描过程的俯视图，以该平面建立极坐标系，扫描位置所在角度a为极坐标角度，那么可以通过控制单元控制激光雷达的出射脉冲强度为s＝acos(a/2)+b,由此可知a＝0°位置的扫描光强最大，而a＝180°位置的扫描光强最小。可见，在方位向上，激光雷达可以具有不同的能量分布，其不仅仅按照正弦或者余弦分布，还可以按照如下模式进行扫描：
x(θ)＝asinθ；
其中，n≥1且
n称为曲线的参数，是两个正弦振动的频率比。
若比例为有理数，则
0≤θ≤2π，其中θ为扫描变量，其他参数为常数。
除了在空间上改变激光雷达出射线束的非均匀性，还可以在时域上对所述驱动信号编码，经过编码的所述驱动信号编码激励的激光脉冲具有时序。如图10，图11所示，不同的激光发射装置发射不同强度的激光脉冲，图中示意的激光脉冲发射频率是相同的，实际上，其发射频率也可以不同。
在一个可选的实施例中，激光发射脉冲具有不同的编码，编码可以有不同的频率和/或强度，不同的激光发射脉冲强度可以由不同的驱动信号决定，例如：
第一驱动信号：[1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1]，信号强度“1”表示1个单位信号强度，“0”表示该时刻没有脉冲。
第二驱动信号：[1.5,1.5,1.5,1.5,1.5,1.5,0,1.5,1.5,1.5,1.5,1.5]，信号强度“1.5”表示1.5个单位信号强度，“0”表示该时刻没有脉冲。
在一个可选的实施例中，所述具有时序的激光脉冲，在时序上具有非均匀脉冲能量，例如：
第三驱动信号：[0,1,2，3,2,1,0，1,2，3,2,1,0]
第四驱动信号：[0,sin(0.1π),sin(0.2π),sin(0.3π),sin(0.4π),sin(0.5π),sin(0.4π),sin(0.3π),sin(0.2π),sin(0.1π),0]
在一个可选的实施例中，脉冲驱动信号既可以是在时序上具有间隔的脉冲激励信号，也可以是在时序上具有不同宽度的脉冲信号，又可以是在时序上具间隔的不同宽度的脉冲信号。激光脉冲发射单元，基于所述第一编码信号，发射经过编码的激光脉冲序列；经过编码的激光脉冲序列为在时序上具有间隔的激光脉冲序列，或者在时序上经过脉冲强度调制的脉冲序列，或者在时序上具有间隔且经过脉冲强度调制的脉冲序列。激光脉冲序列中，至少包含两个激光脉冲，例如第一激光脉冲和第二激光脉冲。当然，不失一般性的，激光脉冲序列中，还可以包含多个激光脉冲，例如第一激光脉冲、第二激光脉冲、…….、第n激光脉冲，多个激光具有时序关系，例如第一激光脉冲与第二激光脉冲之间具有第一时间间隔t2-t1，第n激光脉冲与第n-1激光脉冲之间具有时间间隔tn-tn-1。上述时间间隔表述了激光脉冲序列的时序关系。
在一个可能的实施例中，当所述第一编码信号与脉冲回波信号相同时，将所述激光脉冲序列回波判断为第一编码信号的回波信号，保留该信号，并提取该信号所携带的信息。当所述第一编码信号与与脉冲回波信号不相同时，将所述激光脉冲序列回波判断为其它激光脉冲发射单元发射的激光脉冲，并丢弃所述激光脉冲序列回波。
如图12所示，所述编码单元包括：多个充电单元以及蓄能装置；所述充电单元在开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)和开关触发信号(trigger)的控制下，依次对蓄能装置进行接续性充电动作，发射经过编码的激光脉冲序列。所述依次对蓄能装置进行接续性充电动作包括，前一个充电单元根据对应的开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)对蓄能装置充电之后，蓄能装置在开关触发信号(trigger)的控制下放电，以使得激光脉冲发射单元发射光脉冲；接续所述激光脉冲发射单元的发光动作，后一个充电单元根据对应的开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)对蓄能装置充电。
如图13所示，所述充电单元包括，开关管、电感、和二极管，所述开关管通过开关管控制信号(gate1，gate2,…，gaten)进行控制,所述控制信号具有一时间长度，所述控制信号的时间长度用于控制所述充电单元对所述电容的充电电量，所述充电电量确定发射光脉冲的强度。在一个具体的实施例中，所述控制信号的时间长度可以是控制信号的脉冲宽度。
在一个可能实施方式中，蓄能装置为电容式设备，通过控制开关管控制信号的宽度，能够控制充电单元对蓄能装置的充电时间，控制蓄能装置单次充电的电量，进而控制激光脉冲发射装置发射的脉冲强度。
发光控制开关(n1)，所述发光控制开关(n1)由开关触发信号(trigger)控制，所述开关触发信号(trigger)由开关管控制信号(gate1，gate2,……)触发，在每个开关控制信号(gate1，gate2,……)结束时，开关触发信号(trigger)进行一次触发，以保证前一个充电发光过程结束后，可以立即开始下一个充电-发光过程。
通过控制gate信号的长短，调制脉冲的强度，由于编码是一前一后，发射的激光脉冲在时序上不会重叠，而不同雷达发射的激光脉冲，则可以通过gate信号调制的脉冲强度进行区分。
在一个可能的实施例中，通过将开关管控制信号的晶振控制为1g或者更高，从而保证开关控制信号(gate1，gate2,……)的信号精度在纳秒量级，每个gate信号的宽度在几纳秒或者几十纳秒。从而保证整个脉冲队列在一个较短的时间范围内。
由于多个充电单元相互独立，当某个充电电路充电-发光时，不会对其他充电电路构成影响。接续式充电可以做到前一个充电-发光过程结束后，可以立刻开始下一个充电-发光过程。两个脉冲的最小时间间隔在几十ns量级，使得编码只占用少量的飞行时间。还可以通过控制不同的雷达发射间隔在500ns以上，使得激光器发出的脉冲不产生相互重叠。
图13中还包含开关控制信号发生单元(clk1)，用于通过控制所述开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)的时序长度，控制所述蓄能装置的充电电量，进而控制所述激光脉冲发射单元发射的单个脉冲强度。控制信号(gate1，gate2,…，gaten)本身的时序控制激光脉冲发射单元发射的脉冲时序。所述充电单元包括，电源(bat)，电感(l1)，单向导通二极管(d2)，开关控制管(m1)；所述电源(bat)的正极连接所述电感(l1)的第一端；所述电感(l1)的第二端连接所述单向导通二极管(d2)的第一端；所述单向导通二极管(d2)的第二端连接蓄能装置(c2)的第一极；所述蓄能装置(c2)的第二极连接所述电源的负极；所述开关控制管(m2)跨接于所述电感(l1)的第二端与所述蓄能装置(c2)的第二极之间，并且在所述开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)的控制下接通或者断开。
当然，上述图13中，蓄能装置使用电容实现，图中的单个电容仅仅是一种可能的实施方式，其的还是多个电容，或者lc电路以及其它的蓄能元件。
同时，图13中的电路也并非充电单元的唯一可实现方式，该电路还可以使用诸如边沿触发的时序发生装置的实现。
如图14所示，所述开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)结束时触发开关触发信号(trigger)，例如图中所示的开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)的时序下降沿触发开关触发信号(trigger)的下降沿；不失一般性的，如果开关触发信号(trigger)结束是时序信号的上升沿，则将该上升沿作为开关控制信号的触发实际，以保证在充电结束后开始发光过程，并且在前一个充电发光过程结束后，可以立即开始下一个充电-发光过程。
在图14所示的实施例中，开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)的时间宽度是相等的，如此保证发射的脉冲序列中各个脉冲宽度基本一致。
如图15所示，通过在不同脉冲序列中控制开关控制信号的宽度，可以实现对于发射脉冲强度的控制。如图15所示，开关控制信号gate1信号与开关控制信号gate2具有不同的信号时长，那么在蓄能装置(c2)中充入的电量也就不同，进而所发射的单个脉冲强度也就不同。
根据不同的开关控制信号时长，可以控制实现对于发射脉冲强度的控制，进而实现对于回波信号的区分，避免不同发射信号序列之间的干扰。
不失一般性的，同一脉冲发射队列中的各个发射脉冲也可以使用不同的脉冲宽度调制信号进行调制，例如图15所对应的实施例中，脉冲强度与驱动信号的时长宽度呈正比例关系，开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)宽度分别为ka1,ka2,ka3,与之对应的脉冲强度则为a1,a2,a3。
在本实施例中，使用开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)来触发开关触发信号(trigger)。在一些可能的实施例中，也可以通过开关触发信号(trigger)来触发开关控制信号(gate1，gate2,…，gaten)。
如图16所示，在一个可能的实施例中，激光发射装置中包含有多个激光发射装置，多个激光发射装置发射不同编码的激光脉冲。例如图16所展示，两个或多个激光器发射装置(未示出)分别发射具有不同编码的脉冲激光。
发射的激光脉冲在待探测区域的障碍物处发生反射，并产生反射回波。图16中示出了两个不同激光发射装置发射的回波在激光接收装置处发生了部分重叠，所述激光接收装置可以通过的强度分别识别不同脉冲激光器发射的脉冲序列。
同时两个脉冲也可以分别具有相同或者不同的编码，可以通过编码判断脉冲序列是通过哪个一个脉冲发射装置发射。
在一个可能的实施例中，由于每次测距要捕捉到整个编码脉冲序列，和激光脉冲发射装置发射单脉冲的情况相比，编码的方式可以使脉冲序列持续更长的时间，同时包括强度调制，从而使脉冲更容易被识别。激光脉冲发射装置可以做到连续发射多个脉冲，基于前述的接续式充电，各个脉冲之间的间隔做到很小，以防止相同测距范围下飞行时间花得更长。
在一个可能的实施例中，利用经过编码的激光脉冲序列和激光脉冲序列回波计算脉冲飞行距离。
如图17所示，在一个可能的实施例中，激光发射装置中包含有多个激光发射装置，多个激光发射装置发射不同编码的激光脉冲。通过计算激光脉冲序列飞行时间的标准差判断是否存在错误的脉冲时间计算。因为如果有错误的脉冲引入飞行时间计算，会引起标准差大于零，而通常情况下各脉冲序列的飞行时间标准差基本为零。
同时，可以通过分别计算多个编码脉冲飞行时间的平均值获得飞行时间，并基于tof进行距离计算。例如，图17中中包含两个脉冲序列，两个脉冲序列分别在测距过程中经过了飞行时间t1,t2,t3,t4,以及t1’,t2’,t3’,t4’。通过将脉冲的飞行时间带入公式：
在一个可能的实施例中，还提出一种激光雷达，所述激光雷达包含多个前述的基于时序脉冲编码的激光发射装置。由于基于时序脉冲编码能够有效克服不同激光雷达回波之间的串扰问题，可以只使用单个激光接收装置，实现对多个激光发射装置回波的接收。通过还可以提高激光雷达的测量精度。激光雷达系统包含多个激光器，每次探测时，通过编码单元在很短的第一时间内控制激光脉冲发射单元发射多个激光脉冲，利用前述实施例的触发电路和触发原理可以在很短的时间内完成多个脉冲的触发，从而使整个探测脉的发射维持在一个很短的时间段内，例如在1ghz的系统时钟下，脉冲序列可以控制在几十个纳秒内。控制每次测距的多个脉冲在一定时间内，例如500ns，也可以保证不同测距过程互不相关。
激光雷达的接收电路和处理器会在一次测距中对多个回波脉冲进行时间测量。
在一个可能的实施例中，如图18所示，在一个可能的实施例中，多个蓄能模块与电源模块相连接，每个蓄能模块与一个控制开关相连，控制开关负责控制蓄能模块与激光发射单元的通断。当某一蓄能模块与激光发射单元之间的控制开关闭合时，蓄能模块中存储的电荷驱动激光发射单元发射光脉冲。具体地，图18所示的各个单元开关可以是相互独立的，并且控制开关由控制单元分别独立控制，在时序上的同一时刻，控制单元可以控制控制开关独立地打开或者闭合。当同一时刻存在多个控制开关闭合时，发射激光脉冲能量是几个蓄能模块能量的总和。通过在同一时刻同时闭合多个控制开关以发射高能脉冲，可以实现对于远距离物体的探测。通过控制在时序上闭合的控制开关的个数和时间点，可以控制时序上发射的脉冲形状。例如，在某一时刻，只有1个控制开关闭合，那么该时刻发射的脉冲强度为1单位，而在后续时刻n个控制开关闭合，那么对应时刻发射的脉冲强度为n个单位。通过控制单元控制在不同时刻闭合开关的数量，可以控制发射脉冲的时序和强度。
在一个可能的实施例中，如图19所示，接收装置接收回波信号，在经过补偿放大器之后，经过高精度adc并继续对回波信号进行处理。控制单元还可以用于对图18中的控制开关进行分别控制。
如图20所示，考虑到在障碍物空间反射损失和空间传播损失，激光雷达发射的脉冲会发生一定程度的衰减。从而使回波变得难被区分。尤其是存在不同激光器在同一时刻被接收时，产生的无法被分辨问题。因此，使用例如图21的调制模式，连续的脉冲中，中间脉冲的强度大于两侧脉冲，并且二者呈一定比例关系。具体地，激光雷达所发射的连续激光脉冲中，中间脉冲可以是旁边脉冲的几倍，如此，中间的强脉冲可以实现对远距离物体的探测。此外。在接收到连续的脉冲回波时，根据中间脉冲和两侧脉冲的对比关系，可以更加容易地实现对同一时刻到达脉冲信号进行分辨。
在一个实施例中，如图22所示，两组不同编码的探测脉冲回波在探测器处发生混叠。探测器探测到的是两组脉冲回波混叠后的强度，如图22中虚线所示。在通常情况下，由于混叠的产生，根据瑞利判据，这两组脉冲回波是不可分别的。而在使用编码脉冲的实施例中，可以根据发射时的编码，结合探测器探测到的混叠后的信号，对探测器探测到的回波信号进行计算。例如，在图22中，am1、am2、am3是未发生混叠的脉冲信号强度；am4、am5、am6是发生混叠的脉冲信号强度。在实际判断过程中，此时是无法判断am1、am2、am3与am4、am5、am6究竟是哪一部分发生了混叠。因此处理单元可以进行如下逻辑判断：
由于am1、am2、am3、am4、am5、am6的脉冲个数超过了发射脉冲的最大长度，因此判断混叠发生。
此时获得编码脉冲的强度差值，例如最大强度和最小强度的差值。通过该差值与接收到的脉冲序列的强度比较，判断混叠发生的位置。
例如，在图22中，判断(am6-am2)、(am5-am3)相等，从而可以判断是在am6和am5位置发生了混叠。接下来可以根据混叠发生的位置，来具体识别两个序列。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。