发射模组、接收模组、探测系统、激光雷达及终端设备的制作方法

1.本技术涉及感知技术领域，尤其是相干光技术领域，提供了一种发射模组、接收模组、探测系统、激光雷达及终端设备。


背景技术：

2.激光雷达(light detection and ranging，lidar)是一种光学测量器件，其工作原理是通过向目标物体发射探测激光信号，并接收从目标物体反射回来的目标回波信号，然后将目标回波信号与探测激光信号进行比较，以获得目标物体的距离和速度等相关参数。激光雷达能通过精准地扫描周边物体形成高清图像，有助于实现周边物体的快速识别和决策，目前已在智能汽车、智慧交通、城市三维制图及大气环境监测等场合中得到了广泛的应用。
3.现阶段，调频连续波激光雷达(frequency-modulated continuous-wave light detection and ranging，fmcw-lidar)属于较为常用的一种激光雷达。在探测目标物体时，fmcw-lidar会连续发射两个调频光信号，并分别将采集到的对应的两个目标回波信号代入公式：得到两个表达式。其中，公式中的f为目标回波信号的频率和本振信号(即获得调频光信号时所使用的载波信号)的频率的频率差，r为目标物体的距离，k为调频光信号的频率，c为光速，v为目标物体的径向速度，λ为调频光信号的波长。如此，当探测区域内存在一个目标物体时，由于两个表达式中均只包含速度和距离两个未知量，因此可联合这两个表达式解出目标物体的速度和距离。
4.然而，当探测区域内存在两个或两个以上的目标物体时，两个调频光信号则不再够用。例如，在存在两个目标物体时，两个调频光信号会对应四个目标回波信号，进而也会构建出四个表达式，但这四个表达式能解出四对距离和速度，而这四对距离和速度中到底哪两对距离和速度是两个目标物体所对应的速度和距离，仍未可知。虽然也可以通过继续增加连续发射的调频光信号的数量以获得更多的表达式，并将尽可能多的调频光信号都满足的速度和距离作为目标物体的速度和距离，但随着调频光信号的数量增多，当前探测区域所需的探测时间也随之增长，这显然不利于提高激光雷达的探测效率。


技术实现要素：

5.本技术提供一种发射模组、接收模组、探测系统、激光雷达及终端设备，用以提高探测效率。
6.第一方面，本技术提供一种发射模组，包括信号发生器、第一信号分束器、第一传输链路、第二传输链路和信号合束器，其中，信号发生器用于发出初始信号，该初始信号经由第一信号分束器进行分束处理后输出相互正交的k路信号，k路信号中的其中一路信号经由第一传输链路传输后输出第一探测信号，k路信号中的另一路信号经由第二传输链路传输后输出与第一探测信号存在相位差的第二探测信号，之后由信号合束器至少两第一探测信号和第二探测信号合为一路后发出。其中，k为大于或等于2的正整数。在上述设计中，通
过分束同一信号并传输以获得具有一定相位差的至少两个探测信号，进而通过一路信号发出至少两个探测信号，能尽量让至少两个探测信号所对应的回波信号也能具有和至少两个探测信号相同的相位差，如此，即使探测区域中存在两个或两个以上的目标物体，也能利用至少两个探测信号的相位差准确区分出探测同一目标物体所得到的至少两个回波信号，而可无需连续发送多个调频光信号才能实现同一目标物体所对应的回波信号之间的配准，有效降低探测一个探测区域中的目标物体所需的探测时间，有助于提高探测效率。且，通过使至少两个探测信号保持正交关系，还能降低至少两个探测信号在探测过程中的相互干扰，有助于维持至少两个探测信号之间的相干关系不变，进而有利于提高探测准确度。
7.一种可能的设计中，信号发生器可以包括光发射器、电发射器和电光调制器，光发射器可以向电光调制器发出激光信号，电调制器可以向电光调制器发出电磁波信号，电光调制器可以使用电磁波信号对激光信号进行调制，进而输出双边带调频光信号，以便分束双边带调频光信号获得调频效果较好的探测信号。
8.一种可能的设计中，k路信号满足如下条件中的一项或多项：偏振正交、波长正交或波形正交。
9.一种可能的设计中，k路信号满足偏振正交的情况下，第一信号分束器可以包括偏振波片和偏振分束器，偏振波片可以将信号发生器发出的初始信号转化为线偏振信号，偏振分束器可以将线偏振信号分为水平偏振信号和垂直偏振信号。其中，偏振波片可以是λ/2波片，如此，无论初始信号为线偏振信号还是圆偏振信号，都能通过λ/2波片转化为线偏振信号。
10.一种可能的设计中，k路信号满足波长正交的情况下，第一信号分束器可以包括波分解复用器，波分解复用器可以按照波长分束信号发生器发出的初始信号，输出波长不同的k路信号。如此，通过使至少两个探测信号具有不同波长，能基于该不同波长分波回波信号，获得各自对应的探测结果，有助于减低探测难度。其中，k路信号可以是两路，也可以是三路或三路以上，当是三路或三路以上时，发射模组还包括一个或多个第三传输链路，一个或多个第三传输链路传输剩余的一路或多路信号，以同步完成其它探测功能，或者结果第一探测信号和第二探测信号一起综合确定探测结果，提高探测结果的准确性。
11.一种可能的设计中，k路信号满足波形正交的情况下，第一信号分束器可以包括载波调制器，载波调制器可以使用多载波信号将初始信号调制到k个相互正交的子载波上发送出去。其中，k个子载波正交是指这k个子载波中的任意两个子载波在频域上正交。如此，通过使用相互正交的k个子载波实现目标探测，能使这k个子载波在传输过程中的频谱不发生相互干扰，有助于保持k个子载波之间的相干性不变，提高探测准确性。
12.一种可能的设计中，k路正交信号满足偏振正交、波长正交和波形正交中的至少两个的情况下，第一信号分束器可以为上述各正交设计中的器件组合。例如，当k路正交信号满足偏振正交和波长正交时，第一信号分束器可以包括偏振波片、偏振分束器、第一滤波器和第二滤波器，偏振波片将初始信号转化为线偏振信号后输出至偏振分束器，进而由偏振分束器将线偏振信号分为水平偏振信号和垂直偏振信号，之后水平偏振信号经由第一滤波器进行滤波处理后输出第一波长的水平偏振信号，垂直偏振信号经由第二滤波器进行滤波处理后输出第二波长的垂直偏振信号。又例如，当k路正交信号满足波长正交和波形正交时，第一信号分束器可以包括载波调制器和k个分波器，载波调制器使用多载波信号将初始
信号调制到k个相互正交的子载波上发送出去，进而经由k个分波器对k个相互正交的子载波进行分波处理后，输出k个波长不同且波形相互正交的子载波。再例如，当k路正交信号满足偏振正交和波形正交时，第一信号分束器可以包括偏振波片、偏振分束器、第一载波调制器和第二载波调制器，偏振波片将初始信号转化为线偏振信号后输出至偏振分束器，进而由偏振分束器将线偏振信号分为水平偏振信号和垂直偏振信号，其中水平偏振信号经由第一载波调制器使用一个载波信号调制为第一波形的水平偏振信号，其中垂直偏振信号经由第二载波调制器使用另一个载波信号调制为第二波形的垂直偏振信号，且通过控制用于调制的两个载波信号，保持第一波形和第二波形在频域上的正交性。再例如，当k路信号满足偏振正交、波长正交和波形正交时，第一信号分束器可以包括偏振波片、偏振分束器、第一载波调制器、第二载波调制器、第一滤波器和第二滤波器，偏振波片将初始信号转化为线偏振信号后输出至偏振分束器，进而由偏振分束器将线偏振信号分为水平偏振信号和垂直偏振信号，其中水平偏振信号经由第一载波调制器使用第一载波信号调制为第一波形的水平偏振信号，之后经由第一滤波器进行滤波处理后输出第一波形下的第一波长的水平偏振信号，其中垂直偏振信号经由第二载波调制器使用第二载波信号调制为与第一波长频域正交的第二波形的垂直偏振信号，之后经由第二滤波器进行滤波处理后输出第二波形下的第二波长的垂直偏振信号。通过保持k路信号满足至少两个正交形式，还能进一步降低k路信号中的至少两路信号在传输及探测过程中的相互影响，有助于进一步提高探测结果的准确性。
13.一种可能的设计中，k路信号为双边带调频光信号的情况下，第一传输链路可以包括第一光滤波器，第二传输链路可以包括第二光滤波器，第一光滤波器用于输出所接收到的双边带调频光信号中的上边带调频光信号，第二光滤波器用于输出所接收到的双边带调频光信号中的下边带调频光信号。如此，通过在第一传输链路和第二传输链路上设置上述第一光滤波器和第二光滤波器，不仅能使第一传输链路和第二传输链路输出的信号保持正交，还能在边带上进行分离，进一步提高探测信号之间的相干性。
14.一种可能的设计中，第一传输链路还可以包括第一分光器，第二传输链路还包括第二分光器，第一分光器用于将上边带调频光信号中的上边带本振光发送至接收模组，并输出上边带调频光信号中的上边带信号光，对应的，第二分光器用于将下边带调频光信号中的下边带本振光发送至接收模组，并输出下边带调频光信号中的下边带信号光。如此，通过将分光器设置在滤波器之后，能使分光器对更为纯净的信号进行信号分离，有助于向接收模组发送更为纯净的本振光，提高探测的准确性。且，通过在第一传输链路和第二传输链路上对称设置第一分光器和第二分光器，还能尽量保持第一传输链路和第二传输链路的一致性，有利于维持探测信号的相干性。
15.一种可能的设计中，第一传输链路和/或第二传输链路中可以设置相位调节器，例如，一种方案中，第一传输链路上包括第一相位调节器而第二传输链路上不包括相位调节器，第一相位调节器用于对第一分光器输出的上边带信号光进行相位调节后输出，以便使第一探测信号相比于第二探测信号的相位差为该第一相位调节器所调节的相位。另一种方案中，第二传输链路上包括第二相位调节器而第一传输链路上不包括相位调节器，第二相位调节器用于对第二分光器输出的上边带信号光进行相位调节后输出，以便使第二探测信号相比于第一探测信号的相位差为该相位调节器所调节的相位。上述两种方案可以通过在
一个传输链路上设置单相位调节器实现第一探测信号和第二探测信号之间的相位差，有助于节省电路的复杂性，降低电路成本。又一种方案中，第一传输链路上包括第一相位调节器且第二传输链路上包括第二相位调节器，第一相位调节器用于对第一分光器输出的上边带信号光进行相位调节后输出，第二相位调节器用于对第二分光器输出的上边带信号光进行相位调节后输出，且第一相位调节器和第二相位调节器对应不同的相位调节幅度，该情况下，第一探测信号和第二探测信号的相位差为第一相位调节器和第二相位调节器所调节的相位幅度之差。该方式在每个传输链路上都设置了一个相位调节器，因此还能根据实际需求调节任一探测信号的相位，有助于实现相位调节的灵活性。
16.一种可能的设计中，第一传输链路还可以包括第一放大器，第二传输链路还包括第二放大器，第一放大器和第二放大器用于对所接收到的信号进行功率放大后输出，以便使信号合束器所接收到的上边带信号光和下边带信号光能具有较强的发射功率，有效提高探测距离，实现更好的探测效果。其中，第一放大器或第二放大器包括但不限于光纤放大器或半导体放大器等。
17.一种可能的设计中，信号合束器可以是能对至少两路信号进行合路处理的任意器件或器件组合。例如，在第一探测信号和第二探测信号满足偏振正交时，信号合束器可以包含偏振合束器，该偏振合束器用于将第一传输链路和第二传输链路输出的水平偏振信号和垂直偏振信号合为一路后输出。又例如，在第一探测信号和第二探测信号满足波长正交时，信号合束器可以包含波分复用器，该波分复用器用于将第一传输链路、第二传输链路(或者，和一个或多个第三传输链路)输出的至少两个不同波长的信号合为一路后输出。再例如，在第一探测信号和第二探测信号满足波形正交时，信号合束器可以包含载波合成器，该载波合成器可以将第一传输链路、第二传输链路(或者，和一个或多个第三传输链路)输出的至少两个不同波形的载波信号合为一路后输出。再例如，在第一探测信号和第二探测信号满足两个或两个以上的正交形式时，信号合束器还可以为上述各种器件的组合形式，此处不再一一列举。
18.第二方面，本技术实施例提供一种接收模组，包括信号接收器、第二信号分束器、第一探测链路和第二探测链路，信号接收器用于接收目标回波信号，该目标回波信号经由第二信号分束器进行分束处理后输出相互正交的k个回波信号，k为大于或等于2的正整数；之后，k个回波信号中的与第一探测信号对应的第一回波信号经由第一探测链路探测后输出第一探测结果，k个回波信号中的与第二探测信号对应的第二回波信号经由第二探测链路探测后输出第二探测结果。其中，第一探测信号和第二探测信号是分束同一初始信号而得到的相互正交且具有相位差的两路信号。在上述设计中，通过同源生成且同一信号发出具有相位差的至少两个探测信号，并通过同一信号接收器接收至少两个探测信号对应的多个回波信号，能使被同一目标物体反射回来的至少两个回波信号也具有和至少两个探测信号相同的相干性(即具有同一相位差)，便于接收模组利用该相干性配准同一目标物体所对应的回波信号。
19.一种可能的设计中，第一探测结果和第二探测结果可以用于确定目标物体的特征，如此，接收模组可以用于完成目标探测，诸如用于在车联网中探测周边环境，以实现车辆的自动驾驶或辅助驾驶等。需要指出的是，另一些场景中，第一探测结果和第二探测结果也可以用于完成其它操作，例如在扫描器具有多个扫描面时，还可以用于同步当前正在使
用的扫描面，以精准完成基于多扫描面扫描器的环境扫描操作等，具体不作限定。
20.需要说明的是，考虑到探测信号或回波信号在传输过程中还会受到环境或目标物体的影响而存在信号丢失的现象，因此，第二信号分束器分束后的k路回波信号中还可能存在一路或多路回波信号是不存在的，也即是该一路或多路回波信号信息量是空的，此处不作具体限定。
21.一种可能的设计中，当接收模组应用于激光雷达时，信号接收器可以是能将目标回波信号折射、反射或散射到第二信号分束器的接收镜，例如望远镜、透镜或面镜等。
22.一种可能的设计中，相互正交的k路信号满足如下条件中的至少一项：偏振正交、波长正交或波形正交。
23.一种可能的设计中，第二信号分束器可以根据发射模组中的第一信号分束器对应设置，例如，当第一信号分束器包括偏振波片和偏振分束器时，第二信号分束器可以包括偏振分束器，该偏振分束器用于将目标回波信号分束为水平偏振回波信号和垂直偏振回波信号后输出。又例如，当第一信号分束器包括波分解复用器时，第二信号分束器也可以包括波分解复用器，该波分解复用器用于按照波长将目标回波信号分束为波长不同的k路信号后输出。再例如，当第一信号分束器包括载波探测器时，第二信号分束器也可以包括载波探测器，该载波探测器用于使用多载波信号调制接收到的目标回波信号，输出波形正交的k路信号。再例如，当第一信号分束器包括上述两个或两个以上的器件时，第二信号分束器也可以为上述两个或两个以上的器件的组合，此处不再一一列举。
24.一种可能的设计中，第一探测信号为上边带信号光，且第二探测信号为下边带信号光的情况下，第一探测链路可以包括第一混频器和第一信号转换器，第一混频器的第一输入端接收发射模组发送的上边带本振光，第一混频器的第二输入端接收第二信号分束器分束出的k路回波信号中的上边带回波信号，第一混频器用于对上边带本振光和上边带回波信号进行混频处理后输出，第一信号转换器用于将第一混频器输出的混频后的光信号转换为第一数字信号后输出。对应的，第二探测链路可以包括第二混频器和第二信号转换器，第二混频器的第一输入端接收发射模组发送的下边带本振光，第二混频器的第二输入端接收第二信号分束器分束出的k路回波信号中的下边带回波信号，第二混频器用于对下边带本振光和下边带回波信号进行混频处理后输出，第二信号转换器用于将第二混频器输出的混频后的光信号转换为第二数字信号后输出给信号处理器。如此，该设计能对光学上连续的回波信号进行调制解调以获得离散的数字信号，便于后续电路(如信号处理器)对离散的数字信号进行分析，以快速确定目标物体的特征。
25.一种可能的设计中，第一探测结果用于指示第一回波信号的功率随相位的变化关系，第二探测结果用于指示第二回波信号的功率随相位的变化关系，在第一探测结果中包含多个第一波峰功率，第二探测结果中包含多个第二波峰功率的情况下，用于确定同一目标物体的特征的第一波峰功率和第二波峰功率满足如下条件：第一波峰功率对应的相位和第二波峰功率对应的相位的相位差与第一探测信号和第二探测信号之间的相位差的差值小于偏差阈值。其中，偏差阈值用于指示第一探测信号和第二探测信号被同一目标物体反射后所得到的第一回波信号和第二回波信号之间的相位差和第一探测信号和第二探测信号之间的相位差的偏差，偏差阈值可以通过测量得到，例如使用预先设定或者配置的两个探测信号照射预先设定或者配置的目标物体，并采集反射回来的两个回波信号，计算两个
回波信号之间的相位差和两个探测信号之间的相位差的差值作为偏差阈值，或者多测量几次后将测量得到的平均值或加权平均值作为偏差阈值，也可以由本领域技术人员根据经验进行设置等，具体不作限定。如此，该设计通过利用第一探测信号和第二探测信号之间的相位差配准同一目标物体对应的第一回波信号和第二回波信号，不仅计算过程简单，有助于提高探测效率，还能参照当前光学系统对应的偏差阈值进行配准，准确适应当前光学系统的真实情况，有效提高探测准确性。
26.一种可能的设计中，第一探测结果可以用于结合预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系确定第一关联关系，第二探测结果可以用于结合预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系确定第二关联关系，第一关联关系和第二关联关系用于消除振动误差。在该设计中，通过消除振动误差，能便于后续使用无振动误差影响的探测结果计算出更准确的目标物体的特征，提高探测的准确性。
27.在一种可能的设计中，预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系可以满足公式：该公式中的s(t)为探测结果，σ为探测结果的波峰功率，α为探测结果的波峰功率对应的相位，为调制得到探测结果对应的探测信号时使用的调制相位，r为目标物体的距离，v为目标物体的速度，β(t)为振动误差，包含横向振动所引入的相位误差。如此，在将同一目标物体对应的探测结果代入上述公式得到两个表达式后，两个表达式中的振动误差β(t)都作为指数的幂，因此，通过将两个表达式进行共轭相乘即可消除共有的振动误差β(t)，获得消除振动误差β(t)后的公式：进行共轭相乘即可消除共有的振动误差β(t)，获得消除振动误差β(t)后的公式：之后联合该公式和公式即可解出目标物体的距离r的取值和速度v的取值，且解出的取值中还消除了振动误差的影响，能使目标物体的速度和距离更准确，有助于提高探测的准确性。
28.第三方面，本技术提供一种探测系统，包括上述第一方面任一项设计所述的发射模组和上述第二方面任一项设计所述的接收模组。
29.第四方面，本技术提供一种激光雷达，包括信号处理器和上述第三方面所述的探测系统，其中，探测系统可以将探测得到第一探测结果和第二探测结果发送给信号处理器，信号处理器可以根据第一探测结果和第二探测结果确定目标物体的特征。
30.一种可能的设计中，第一探测结果用于指示第一回波信号的功率随相位的变化关系，第二探测结果用于指示第二回波信号的功率随相位的变化关系，当第一探测结果中包含多个第一波峰功率，且第二探测结果中包含多个第二波峰功率时，信号处理器可以通过如下方式确定目标物体的特征：根据第一探测信号和第二探测信号之间的初始相位差，将相位差与初始相位差的差值小于偏差阈值的第一波峰功率和第二波峰功率作为探测同一目标得到的两个波峰功率，根据探测同一目标得到的两个波峰功率确定该目标的特征。
31.一种可能的设计中，信号处理器可以根据第一探测结果和预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系，确定第一关联关系，根据第二探测结果和预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系，确定第二关联关系，根据第一关联关系和第二关联关系消除振动误差。
32.第五方面，本技术提供一种终端设备，包括上述第四方面任一项设计所述的激光雷达。
33.示例性的，一些终端设备的举例包括但不限于：智能家居设备(诸如电视、扫地机器人、智能台灯、音响系统、智能照明系统、电器控制系统、家庭背景音乐、家庭影院系统、对讲系统、视频监控等)、智能运输设备(诸如汽车、轮船、无人机、火车、货车、卡车等)、智能制造设备(诸如机器人、工业设备、智能物流、智能工厂等)、智能终端(手机、计算机、平板电脑、掌上电脑、台式机、耳机、音响、穿戴设备、车载设备、虚拟现实设备、增强现实设备等)。
34.上述第二方面至第五方面的有益效果，具体请参照上述第一方面中相应设计可以达到的技术效果，这里不再重复赘述。
附图说明
35.图1示例性示出本技术实施例提供的一种激光雷达的应用场景示意图；
36.图2示例性示出本技术实施例提供的一种激光雷达的内部架构示意图；
37.图3示例性示出业界常用的一种探测信号发射方式示意图；
38.图4示例性示出本技术实施例提供的一种探测系统的架构示意图；
39.图5示例性示出本技术实施例提供的一种信号发生器的结构示意图；
40.图6示例性示出本技术实施例提供的一种偏振正交的探测信号的波形示意图；
41.图7示例性示出本技术实施例提供的一种双边带调频光信号的频谱示意图；
42.图8示例性示出本技术实施例提供的一种接收模组的结构示意图；
43.图9示例性示出本技术实施例提供的一种探测结果示意图；
44.图10示例性示出本技术实施例提供的另一种探测结果的示意图。
具体实施方式
45.本技术所公开的探测方案可以应用于具有探测能力的终端设备，尤其适用于具有激光探测能力的终端设备。其中，终端设备可以是具有探测能力的智能设备，包括但不限于：智能家居设备，诸如电视、扫地机器人、智能台灯、音响系统、智能照明系统、电器控制系统、家庭背景音乐、家庭影院系统、对讲系统、视频监控等；智能运输设备，诸如汽车、轮船、无人机、火车、货车、卡车等；智能制造设备，诸如机器人、工业设备、智能物流、智能工厂等。或者，终端设备也可以是具有探测能力的计算机设备，例如台式机、个人计算机、服务器等。还应当理解的是，终端设备也可以是具有探测的便携式电子设备，诸如手机、平板电脑、掌上电脑、耳机、音响、穿戴设备(如智能手表)、车载设备、虚拟现实设备、增强现实设备等。便携式电子设备的示例包括但不限于搭载携式电子设备的示例包括但不限于搭载或者其它操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。
46.下面将结合具体的附图，对本技术实施例中的技术方案进行详细的介绍。
47.一种具体的应用场景中，探测方案可应用于激光雷达(laser radar，lr)。图1示例性示出本技术实施例提供的一种激光雷达的应用场景示意图，该示例中，激光雷达100安装在车辆上，因此也称为车载激光雷达。除车载激光雷达外，激光雷达还包含安装在船上的船载激光雷达，以及安装在机器上的机载激光雷达等。一种可能的示例中，如图1所示，激光雷达100具体可安装在车辆的车头位置，如此，在车辆的行驶过程中，激光雷达100可发出激光信号，该激光信号照射到周边环境中的物体后会被物体所反射，而反射回来的目标回波信
号可被激光雷达100接收，进而由激光雷达100基于该目标回波信号探测得到车辆周边的环境信息，以利用该环境信息实现车辆的驾驶功能，诸如包括但不限于自动驾驶或辅助驾驶等。
48.需要指出的是，上述激光雷达100可以是机械式激光雷达、液态激光雷达、纯固态激光雷达或混合固态激光雷达(也称为半固态激光雷达)中的一种，或者也可以是其它类型的激光雷达，本技术实施例对此不作具体限定。另外，激光雷达100的外壳可以是如图1所示意的长方体，也开始是正方体、圆柱体、环形体或异形体等，本技术对此也不作具体限定。
49.进一步示例性的，图2示出本技术实施例提供的一种激光雷达的内部架构示意图，如图2所示，激光雷达100包括处理单元110、扫描器120、发射模组130和接收模组140。除此之外，激光雷达100还可以包含其它可能的光学元件或者电子元件，本技术不做具体限定。其中，处理单元110可以具有信号的处理控制能力，示例性地包含但不限于控制器111和信号处理器112，控制器111用于完成对激光雷达100中的其它部件的驱动控制能力，而信号处理器112用于完成对激光雷达100中的其它部件所返回的信号的处理能力。其它场景中，控制器111和信号处理器112可以集成在一个器件中实现，也可以将功能分散在多个器件中单独实现，具体不作限定。发射模组130可以发出激光信号，扫描器120可以通过旋转或移动等使激光信号遍历扫描整个探测区域，而接收模组130可以接收激光信号对应的目标回波信号。其中，发射模组130和接收模组140可以是同轴的，也可以是异轴的，可以是一发对一收的，也可以是一发对多收、或多发对一收、或多发对多收的，具体不作限定。应理解，图2只是以具有扫描功能的激光雷达为例进行介绍，当激光雷达不具有扫描功能，诸如激光雷达为纯固态激光雷达时，该激光雷达也可以不具有扫描器120，本技术对此不作具体限定。
50.需要说明的是，上述处理单元110可以是一种集成电路芯片，例如可以是通用处理器，可以是现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)，还可以是专用集成芯片(application specific integrated circuit，asic)，还可以是系统芯片(system on chip，soc)，还可以是网络处理器(network processor，np)，还可以是数字信号处理电路(digital signal processor，dsp)，还可以是微控制器(micro controller unit，mcu)，还可以是可编程控制器(programmable logic device，pld)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件及其他集成芯片。其中，处理单元110可以包括中央处理单元(central processor unit，cpu)、神经网络处理单元(neural-network processing unit，npu)和图形处理单元(graphics processing unit，gpu)，还可以包括应用处理器(application processor，ap)，调制解调处理器，图像信号处理器(image signal processor，isp)，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，和/或基带处理器等，具体不作限定。
51.在实施中，控制器111和扫描器120、控制器111和发射模组130、以及信号处理器112和接收模组140之间还可以通过控制器局域网(controller area network，can)总线连接。在车辆的行驶过程时，控制器111可以按照预先设定的配置或者用户指示的命令确定出周边环境的扫描方式，并按照该扫描方式向扫描器120发送扫描控制信号t1，以便扫描器120按照扫描控制信号t1所指示的扫描方式扫描环境，扫描方式包括但不限于：扫描角度、扫描维度(一维扫描、二维扫描或三维扫描等)或扫描周期等。且，控制器111还可以确定激光信号的发射方式，并按照该发射方式向发射模组130发出发射控制信号t2，发射方式包括
但不限于：发射时段、发射周期或发射强度等。进一步的，发射模组130在发射控制信号t2的作用下通过调制激光信号生成调频光信号，一方面将调频光信号中的本振信号lo发送给接收模组140，另一方面发出调频光信号，该调频光信号通过扫描器120扫描环境中的目标物体后，会被目标物体所反射，而反射回来的目标回波信号进而可被接收模组140接收，由接收模组140使用本振信号lo对该目标回波信号进行混频和解调，获得探测结果d后发送给信号处理器112。信号处理器112对探测结果d进行分析以获得目标物体的相关特征，诸如距离、方位、高度、速度、姿态甚至形状等，该相关特征后续还可以用于结合车辆的其它传感器信息，以规划车辆的自动驾驶或辅助驾驶。
52.然而，在上述实施过程中，接收模组140接收到的目标回波信号中包含的回波信号的数量通常和探测区域内存在的目标物体的数量成正相关关系，当探测区域内存在多个目标物体时，如何快速且准确地从目标回波信号中区分出每个目标物体所对应的回波信号，对于实现激光雷达的高效且准确探测是至关重要的。虽然现阶段中存在一些探测方案能通过增加探测信号的数量来实现多目标物体的探测，但该探测方案按照图3所示意的方式连续发出探测信号，随着探测信号的数量增加，探测同一探测区域所需的探测时间(即单波位时间)也会相应增长，这显然不利于提高探测效率，无法有效实现激光雷达的高效探测。此外，上述实施过程是通过比较发射激光信号和目标回波信号的相位来实现探测的，而信号在传输的过程中不仅会沿着传输方向发生振荡，还会沿着垂直于传输方向的方向而发生振荡(即发生横向偏振)，这种横向偏振会对信号的相位产生一定的影响，导致目标回波信号的相位与理论回波信号的相位存在一定的偏差，因此，如何消除横向偏振所导致的相位偏差影响，也是目前激光雷达领域中亟待解决的一个技术问题。
53.有鉴于此，本技术提供一种探测系统，用以同源生成且在一路信号中发出具有相位差的至少两个探测信号，以及通过同一信号接收器接收至少两个探测信号对应的目标回波信号，以便使至少两个探测信号对应的回波信号能具有和至少两个探测信号相同的相位差，便于利用至少两个探测信号的相位差快速且准确地从目标回波信号中配准每个目标物体所对应的回波信号，并进而在利用每个目标物体对应的回波信号计算目标物体的特征的过程中消除横向偏振所导致的相位误差，以便高效且准确地实现探测功能。
54.需要说明的是，本技术中的探测系统可以应用于上述激光雷达，也可以应用于除上述激光雷达以外的其它装置、器件或芯片，例如应用于除上述激光雷达之外的其它具有探测功能的智能终端，或设置于其它智能终端的部件中，该部件包括但不限于控制器、芯片或摄像头等其它传感器、以及其它部件等。或者，本技术中的探测系统可以应用于上述驾驶场景，也可以应用于除上述驾驶场景以外的其它成像系统，例如建筑物三维建模系统、地形测绘系统或交会对接系统等。且，随着系统架构的演变和新场景的出现，本技术提供的探测系统对类似的技术问题，同样适用，本技术对此不作具体限定。
55.下面将结合具体的实施例介绍本技术中的探测方案的具体实现，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
56.需要指出的是，本技术实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下一项(个)或多项(个)”或其
类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的一项(个)或多项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
57.以及，除非有特别说明，本技术实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的优先级或者重要程度。例如，第一信号分束器是设置在发射模组中的信号分束器，而第二信号分束器是设置在接收模组中的信号分束器，第一信号分束器和第二信号分束器只是为了区分不同模组中设置的信号分束器，而并不是表示这两个信号分束器的优先级或者重要程度等的不同。
58.图4示例性示出本技术实施例提供的一种探测系统的架构示意图，如图4所示，该探测系统400中包括发射模组410和接收模组420。一些场景中，发射模组410和接收模组420可以位于同一终端设备，例如发射模组410为上述激光雷达100中的发射模组130，接收模组420为上述激光雷达100中的接收模组140，激光雷达100能利用内部设置的发射模组410和接收模组420自行完成目标探测的整个操作。另一些场景中，发射模组410和接收模组420也可以位于不同的终端设备，例如发射模组410位于发送终端，接收模组420位于接收终端，发送终端和接收终端通过相互配合完成目标探测。又一些场景中，还可能使用发射模组410但不使用接收模组420，或者使用接收模组420但不使用发射模组410，例如还可以使用具有相同接收功能的其它装置或器件联合本技术实施例中的发射模组410完成目标探测，或者使用具有相同接收功能的其它装置或器件联合本技术实施例中的接收模组420完成目标探测等，具体不作限定。另外，发射模组410和接收模组420可以同轴设置，也可以异轴设置，还可以通过机械调节或电学控制等方式实现同轴和异轴之间的灵活切换，具体不作限定。
59.下面以发射模组410和接收模组420联合完成目标探测为例进行介绍，单独使用发射模组410或接收模组420的方案可以参照执行，本技术对此不再重复赘述。
60.参照图4所示，发射模组410包括信号发生器411、第一信号分束器412、第一传输链路4131、第二传输链路4132和信号合束器414，接收模组420包括信号接收器421、第二信号分束器422、第一探测链路4231和第二探测链路4232。在需要探测目标物体时，信号发生器411发出初始信号s0，该初始信号s0传输至第一信号分束器412后，经由第一信号分束器412分束为相互正交的k路信号后输出，k为大于或等于2的正整数。之后，k路信号中的一路信号s
01
经由第一传输链路4131传输后输出第一探测信号s1，k路信号中的另一路信号s
02
经由第二传输链路4132传输后输出与第一探测信号s1存在相位差的第二探测信号s2，之后由信号合束器414至少将第一探测信号s1和第二探测信号s2合为一路信号s
12
后发出。进一步的，信号s
12
在照射到探测区域中的目标物体后，会被目标物体所反射，而反射回来的目标回波信号r
12
进而可被信号接收器421接收。信号接收器421将目标回波信号r
12
传输给第二信号分束器422，由第二信号分束器422分束为相互正交的k路回波信号后输出。之后，k路回波信号中的与第一探测信号s1对应的第一回波信号r1经由第一探测链路4231传输后输出第一探测结果d1，k路回波信号中的与第二探测信号s2对应的第二回波信号r2经由第二探测链路4232传输后输出第二探测结果d2。其中，一些可能的场景中，第一探测结果d1和第二探测结果d2可以用于后续电路(如信号处理器)确定目标物体的特征。或者，另一些可能的场景中，第一探测结果d1和第二探测结果d2也可以用于同步，例如当扫描器存在多个扫描面时，用于同步当前正在使用的扫描面。或者，再一些可能的场景中，第一探测结果d1和第二探测结果d2还
可以用于其它操作，具体不作限定。
61.在上述设计中，通过同源生成且在一路信号中发出具有相位差的至少两个探测信号，有助于使发送到环境中的至少两个探测信号具有较好的相干性(如相位差保持不变)，而通过设置至少两个探测信号保持正交关系，则有助于降低至少两个探测信号之间以及所对应的至少两种回波信号之间在环境传输过程中的相互干扰，有利于保持至少两个探测信号之间以及所对应的至少两种回波信号之间的相干性不变，进而通过同一信号接收器接收至少两个探测信号对应的多个回波信号后，能使被同一目标物体反射回来的至少两个回波信号也具有和至少两个探测信号相同的相干性(即具有同一相位差)，便于接收模组利用该相干性配准同一目标物体所对应的回波信号。如此，即使探测区域中存在两个或两个以上的目标物体，也能通过发射模组一次发出至少两个正交的探测信号准确获得每个目标物体对应的目标回波信号，而可无需连续发送多个调频光信号，有助于降低探测单个探测区域所需的探测时间，也即是能提高固定时间内可探测的探测区域的数量，进而有助于提高成像率，有效提高探测效率。
62.理论上，发射模组410发出两个探测信号，即可使接收模组420利用两个探测信号之间的相位差区分出每个目标物体所对应的两个回波信号，因此，一种最简单的结构中，发射模组410中可以包含第一传输链路4131和第二传输链路4132但不包含其它传输链路，接收模组420中可以包含第一探测链路4231和第二探测链路4232但不包含其它探测链路。另一种结构中，发射模组410中还可以包含一个或多个其它传输链路，接收模组420中还可以包含一个或多个其它探测链路，该结构下，第一信号分束器412还可以将初始信号s0分束为至少三路信号，至少三路信号中的一路信号经由第一传输链路4131传输后输出第一探测信号s1，至少三路信号中的另一路信号经由第二传输链路4132传输后输出第二探测信号s2，至少三路信号中的剩余的一路或多路信号经由一个或多个其它传输链路传输后输出一个或多个其它探测信号，之后经由信号合束器414将第一探测信号s1、第二探测信号s2和一个或多个其它探测信号合为一路后发出。相应的，第二信号分束器422接收到信号接收器421发送的目标回波信号后，可以分束得到第一探测信号s1对应的第一回波信号r1、第二探测信号s2对应的第二回波信号r2和一个或多个其它探测信号对应的一个或多个其它回波信号，之后分别通过第一探测链路4231、第二探测链路4232和一个或多个其它探测链路传输后输出第一探测结果d1、第二探测结果d2和一个或多个第三探测结果。其中，一个或多个第三探测结果可以用于完成其它的探测功能，也可以联合d1和第二探测结果d2综合识别目标物体的特征，例如将根据任意两个探测结果所获得的目标物体的特征取平均值或加权平均值作为最终的特征以提高探测的准确性等，本技术对此不作具体限定。另外，考虑到探测信号或回波信号在传输过程中还会受到环境或目标物体的影响而存在信号丢失的现象，因此，第二信号分束器422分束后的k路回波信号中还可能存在一路或多路回波信号是不存在的，也即是该一路或多路回波信号信息量是空的，本技术对此也不作具体限定。
63.下面分别对发射模组410和接收模组420的结构进行详细地介绍。
64.发射模组410
65.一种可能的实现方式中，初始信号s0可以为双边带调频光信号，信号发生器411可以是能生成双边带调频光信号的任意器件或器件组合。举例来说，图5示出本技术实施例提供的一种信号发生器的结构示意图，如图5所示，该示例中，信号发生器411可以包括光发射
器4111、电发射器4112和电光调制器4113，其中，光发射器4111可以向电光调制器4113发出激光信号，电调制器4112可以向电光调制器4113发出电磁波信号，电光调制器4113可以使用电磁波信号对激光信号进行调制，进而输出双边带调频光信号。示例性的，当发射模组410应用于上述图2中的激光雷达100时，控制器111发出的发射控制信号t2具体可以包括控制信号t
21
和控制信号t
22
，控制信号t
21
输出给信号发生器411中的光发射器4111，以控制光发射器4111间歇发出激光信号，而控制信号t
22
输出给信号发生器411中的电发射器4112，以控制电发射器4112按照调制需求配合发出电磁波信号，而光电调制器4113在接收到激光信号和电磁波信号后，即可启动调制操作以产生双边带调频光信号。
66.示例性的，一种具体的调制方式中，激光信号可以是单频激光信号，电磁波信号可以是线性调频(linear frequency modulation，lfm)毫米波信号，电光调制器4113可以为马赫-曾德尔(mach-zehnder，mz)电光调制器，该mz电光调制器能基于线性电光效应使通过lfm毫米波信号的单频激光信号的频率发生改变，以获得双边带lfm激光信号。应理解，电光调制器4113还可以是其它调制器，例如定向耦合式调制器、f-p型调制器、si基光调制器、双输出电光强度调制器、截止式调制器或薄膜调制器等，具体不作限定。
67.本技术实施例中，第一信号分束器412可以是能产生k路正交信号的任意器件或器件组合，此处所述的正交可以是偏振正交、波长正交和波形正交中的一种或多种，其它场合中还可能包括其它一种或多种正交，具体不作限定。下面示例性地介绍几种第一信号分束器412的可能结构。
68.示例一，k路正交信号满足偏振正交。该示例中，k的取值可以为2，第一信号分束器412可以是能将输入信号转化为偏振正交的两路信号输出的任意器件或器件组合。例如，一种器件组合的示例中，第一信号分束器412可以包括偏振波片和偏振分束器，偏振波片可以将信号发生器411发出的初始信号s0转化为线偏振信号后输出至偏振分束器，进而由偏振分束器将线偏振信号分为水平偏振信号和垂直偏振信号，之后水平偏振信号通过第一传输链路4131传输且垂直偏振信号通过第二传输链路4132传输，或者水平偏振信号通过第二传输链路4132传输且垂直偏振信号通过第一传输链路4131传输。其中，偏振波片可以是λ/2波片，如此，无论初始信号s0为线偏振信号还是圆偏振信号，都能通过λ/2波片转化为线偏振信号。或者，偏振波片还可以是其它能将输入信号转化为线偏振信号输出的单波片或多波片组合，具体不作限定。
69.示例二，k路正交信号满足波长正交。该示例中，k的取值可以为大于或等于2的一个整数，第一信号分束器412可以是能将输入信号分解为k路不同波长的信号后输出的任意器件或器件组合。例如，一种器件的示例中，第一信号分束器412可以包括波分解复用器，波分解复用器可以按照波长分束初始信号得到k路不同波长的信号。该示例中，初始信号s0可以为多波长信号，初始信号s0中包含的波长数量可以根据具体场景进行设置，例如，在包含三个传输链路但不包含其它传输链路的情况下，信号发生器411可以生成3波长信号后发送给第一信号分束器412中的波分解复用器，由波分解复用器将3波长信号分解为三路不同波长的信号后对应输出给三个传输链路。当然，信号发生器411也可以生成4波长或超过4波长的信号，该情况下，波分解复用器可以有三个输出端连接三个传输链路，而另外的输出端置空，以便将分解得到的4个不同波长中的3个波长的信号通过三个输出端输出给三个传输链路，丢弃剩下的一个波长的信号。或者，第一信号分束器412还可以同时包括滤波器和波分
解复用器，信号发生器411发出的4波长信号先通过滤波器过滤为3波长信号，再经由波分解复用器将3波长信号分解为三路不同波长的信号后输出给三个传输链路。应理解，可能的实现结构还有很多，此处不再一一列举。
70.示例三，k路正交信号满足波形正交。该示例中，k的取值可以为大于或等于2的一个整数，第一信号分束器412可以是能将输入信号转化为波形正交的k路信号输出的任意器件或器件组合。例如，一种器件的示例中，第一信号分束器412可以包括载波调制器，载波调制器可以使用多载波信号将信号发生器411发出的初始信号s0调制到k个相互正交的子载波上发送出去。其中，k个子载波正交是指这k个子载波中的任意两个子载波在频域上正交。如此，通过使用相互正交的k个子载波实现目标探测，能使这k个子载波在传输过程中的频谱不发生相互干扰，有助于保持k个子载波之间的相干性不变，提高探测准确性。
71.示例四，k路正交信号满足偏振正交和波长正交。该示例中，k的取值可以为2，第一信号分束器412可以是能将输入信号转化为波长不同且偏振正交的两路信号输出的任意器件或器件组合。例如，一种器件组合的示例中，第一信号分束器412可以包括偏振波片、偏振分束器、第一滤波器和第二滤波器，偏振波片可以将信号发生器411发出的初始信号s0转化为线偏振信号后输出至偏振分束器，进而由偏振分束器将线偏振信号分为水平偏振信号和垂直偏振信号，之后水平偏振信号经由第一滤波器进行滤波处理后输出第一波长的水平偏振信号，垂直偏振信号经由第二滤波器进行滤波处理后输出第二波长的垂直偏振信号，第一波长的水平偏振信号和第二波长的垂直偏振信号能同时保证波长正交和偏振正交。应理解，该示例中的两个滤波器也可以替换为能将特定波长的信号分离出来的两个分光器，例如能将第一波长的信号分离出来的第一分光器和能将第二波长的信号分离出来的第二分光器，或者还可以为其它能实现滤波功能的器件，具体不作限定。
72.示例五，k路正交信号满足波长正交和波形正交。该示例中，k的取值可以为大于或等于2的一个整数，第一信号分束器412可以是能将输入信号转化为波长不同且波形正交的k路信号输出的任意器件或器件组合。例如，一种器件组合的示例中，第一信号分束器412可以包括载波调制器和k个分波器，载波调制器可以使用多载波信号将信号发生器411发出的初始信号s0调制到k个相互正交的子载波上发送出去，进而经由k个分波器对k个相互正交的子载波进行分波处理后，输出k个波长不同且波形相互正交的子载波。应理解，该示例中的k个分波器也可以替换为将特定波长的信号分离出来的k个滤波器，或者还可以为其它能实现滤波功能的器件，具体不作限定。
73.示例五，k路正交信号满足偏振正交和波形正交。该示例中，k的取值可以为2，第一信号分束器412可以是能将输入信号转化为同时满足偏振正交和波形正交的两路信号输出的任意器件或器件组合。例如，一种器件组合的示例中，第一信号分束器412可以包括偏振波片、偏振分束器、第一载波调制器和第二载波调制器，偏振波片可以将信号发生器411发出的初始信号s0转化为线偏振信号后输出至偏振分束器，进而由偏振分束器将线偏振信号分为水平偏振信号和垂直偏振信号，其中水平偏振信号经由第一载波调制器使用一个载波信号调制为第一波形的水平偏振信号，其中垂直偏振信号经由第二载波调制器使用另一个载波信号调制为第二波形的垂直偏振信号，且通过控制用于调制的两个载波信号，保持第一波形和第二波形在频域上的正交性。
74.示例六，k路信号满足偏振正交、波长正交和波形正交。该示例中，k的取值可以为
2，第一信号分束器412可以是能将输入信号转化为不同波长且同时满足偏振正交和波形正交的两路信号输出的任意器件或器件组合。例如，一种器件组合的示例中，第一信号分束器412可以包括偏振波片、偏振分束器、第一载波调制器、第二载波调制器、第一滤波器和第二滤波器，偏振波片可以将信号发生器411发出的初始信号s0转化为线偏振信号后输出至偏振分束器，进而由偏振分束器将线偏振信号分为水平偏振信号和垂直偏振信号，其中水平偏振信号经由第一载波调制器使用第一载波信号调制为第一波形的水平偏振信号，之后经由第一滤波器进行滤波处理后输出第一波形下的第一波长的水平偏振信号，其中垂直偏振信号经由第二载波调制器使用第二载波信号调制为与第一波长频域正交的第二波形的垂直偏振信号，之后经由第二滤波器进行滤波处理后输出第二波形下的第二波长的垂直偏振信号。
75.需要说明的是，上述只是示例性的介绍几种能产生正交信号的第一信号分束器412的可能结构，上述方案中的器件均是功能器件，凡是能实现相同功能的器件或器件组合也均在本技术的保护范围内，本技术对此不再一一列举。
76.一种可能的实现方式中，假设初始信号s0为双边带调频光信号，且第一信号分束器412用于产生偏振正交的两路信号，则信号发生器411输出的双边带调频光信号会经由第一信号分束器412分束为水平偏振信号和垂直偏振信号。其中，水平偏振信号和垂直偏振信号存在偏振方向上的不同，而其它方面相同，例如信号的相位相同，且均为双边带调频光信号。之后，两路信号中的其中一路信号s
01
如水平偏振信号经由第一传输链路4131传输后输出水平偏振信号s1，两路信号中的另一路信号s
02
如垂直偏振信号经由第二传输链路4132传输后输出与水平偏振信号s1的相位不同的垂直偏振信号s2，进而水平偏振信号s1和垂直偏振信号s2经由信号合束器414合为一路后发出。图6示例性示出本技术实施例提供的一种偏振正交的探测信号的波形示意图，其中，图6中(a)示出的是探测信号的频率随时间的变化关系，图6中(b)示出的是探测信号的幅度随时间的变化关系，如图6中(a)和图6中(b)所示，无论探测区域内存在多少目标物体，发射模组410都可以通过发送偏振正交且存在相位差的第一探测信号s1和第二探测信号s2实现探测，且还可以设置第一探测信号s1和第二探测信号s2的幅度保持一致，如此，第一探测信号s1和第二探测信号s2相当于同一时段产生且同一时段发送，其在时间上具有耦合性，相比于图3所示意的连续发送方式来说，能有效缩短探测单波位(即单个探测区域)所需的时间，有助于提高设定时间内的成像数量，有效提高出点率。且，通过保持第一探测信号s1和第二探测信号s2的偏振正交，还能降低两者在传输过程中的相互干扰，也即是保持第一探测信号s1和第二探测信号s2的相位差不变，便于利用相位差实现准确探测。
77.示例性的，能产生具有不同相位的水平偏振信号s1和垂直偏振信号s2的第一传输链路4131和第二传输链路4132有多种可能，例如：一种可能的方案中，第一传输链路4131中包含第一相位调节器而第二传输链路4132中不包含相位调节器，如此，输入至第一传输链路4131中的水平偏振信号s
01
会被第一相位调节器改变相位，使得第一传输链路4131输出与水平偏振信号s
01
的相位不同的水平偏振信号s1，而由于第二传输链路4132中不包含相位调节器，因此输出的垂直偏振信号s2的相位仍与输入的垂直偏振信号s
02
的相位相同。另一种可能的方案中，也可以如图4所示意的，第二传输链路4132中包含第二相位调节器(即图4所示出的相位调节器24)而第一传输链路4131中不包含相位调节器，如此，由于第一传输链路
4131中不包含相位调节器，因此输出的水平偏振信号s1的相位仍与输入的水平偏振信号s
01
的相位相同，而输入至第二传输链路4132中的垂直偏振信号s
02
则会被第二相位调节器改变相位，使得第二传输链路4132输出与垂直偏振信号s
02
的相位不同的垂直偏振信号s2。上述两种方案可以通过在一个传输链路上设置单相位调节器实现第一探测信号和第二探测信号之间的相位差，有助于节省电路的复杂性，降低电路成本。又一种可能的方案中，第一传输链路4131中包含第一相位调节器，第二传输链路4132中包含第二相位调节器，且第一相位调节器和第二相位调节器具有不同的相位调节幅度，如此，输入至第一传输链路4131中的水平偏振信号s
01
会被第一相位调节器改变相位，使得第一传输链路4131输出与水平偏振信号s
01
的相位不同的水平偏振信号s1，而输入至第二传输链路4132中的垂直偏振信号s
02
会被第二相位调节器改变相位，使得第二传输链路4132输出与垂直偏振信号s
02
的相位不同的垂直偏振信号s2，由于第一相位调节器和第二相位调节器的相位调节幅度不同，因此，基于同一相位的水平偏振信号s
01
和垂直偏振信号s
02
进行相位调节而得到的水平偏振信号s1和垂直偏振信号s2也能具有不同相位。该方式在每个传输链路上都设置了一个相位调节器，因此还能根据实际需求调节任一探测信号的相位，有助于实现相位调节的灵活性。
78.进一步示例性的，第一相位调节器和/或第二相位调节器的相位调节幅度还可以灵活调整，例如在发射模组410应用于上述激光雷达100时，激光雷达100中的控制器111还可以连接第一相位调节器和/或第二相位调节器，在确定某次探测对应的探测信号成功发出后，控制器111还可以向第一相位调节器和/或第二相位调节器发送相位调节指示，以指示第一相位调节器和/或第二相位调节器改变相位调节幅度。如此，在下一次探测时，所发出的探测信号的相位差即为改变相位调节幅度之后的新的相位差，而该相位差不同于该次探测所发送的探测信号的相位差。如此，即使该次探测所发出的探测信号在传输过程中被截获，导致下一次探测中被发送了与该次探测相同波形的信号进行干扰，由于下一次发出的探测信号的相位差发生了变化，使得接收模组420在下一次探测中利用变化后的相位差进行同一目标物体对应的回波信号的配准，而不会使用该次探测对应的相位差，因此与该次探测对应的相位差相同的干扰信号也不会对下一次的探测造成影响，有助于保持下一次探测的准确性。应理解，每隔多长时间调节一次相位调节幅度还可以根据本领域技术人员根据经验进行设置，或者根据实际需求进行预先设定或者配置，例如可以是每隔固定次数的探测后就修改一次相位调节幅度，也可以是每隔固定时间间隔就修改一次相位调节幅度，还可以是每接收到用户的指示信息就修改一次相位调节幅度等，具体不作限定。
79.进一步示例性的，继续参照图4所示，第一传输链路4131中还可以包含第一光滤波器11，第二传输链路4132中还可以包含第二光滤波器21，第一光滤波器11可以输出接收到的双边带调频光信号中的上边带调频光信号，而第二光滤波器21可以输出接收到的双边带调频光信号中的下边带调频光信号。例如，仍以第一传输链路4131传输水平偏振的双边带调频光信号s
01
，且第二传输链路4132传输垂直偏振的双边带调频光信号s
02
为例，输入至第一传输链路4131中的水平偏振的双边带调频光信号s
01
还会被第一光滤波器11进行滤波处理，滤除水平偏振的双边带调频光信号s
01
中的除上边带调频光信号以外的信号(包括下边带调频光信号和噪声信号等)后，使得水平偏振的双边带调频光信号s
01
中的上边带调频光信号继续在第一传输链路4131上传输。而输入至第二传输链路4132中的垂直偏振的双边带调频光信号s
02
还会被第二光滤波器21进行滤波处理，滤除垂直偏振的双边带调频光信号s02
中的除下边带调频光信号以外的信号(包括上边带调频光信号和噪声信号等)后，使得垂直偏振的双边带调频光信号s
02
中的下边带调频光信号继续在第二传输链路4132上传输。
80.图7示例性示出本技术实施例提供的一种双边带调频光信号的频谱示意图，如图7所示，在双边带调频光信号中，上边带调频光信号和下边带调频光信号相对于中心频点呈镜像分布，例如，该示例中，位于中心频点o左侧的包络线对应上边带调频光信号，位于中心频点o右侧的包络线对应下边带调频光信号。根据该频谱示意图可知，由于上边带调频光信号和下边带调频光信号是从同一双边带调频光信号中分离出的具有镜像对称关系的两个调频光信号，因此上边带调频光信号和下边带调频光信号之间具有固定的相干关系。如此，通过在第一传输链路4131和第二传输链路4132上设置上述第一光滤波器11和第二光滤波器21，不仅能使第一传输链路4131和第二传输链路4132上输出的信号保持正交，还能在边带上进行分离，进一步提高探测信号之间的相干性。
81.进一步示例性的，继续参照图4所示，第一传输链路4131中还可以包含第一分光器12，第二传输链路4132中还可以包含第二分光器22，上边带调频光信号中分离出上边带本振光lo1和上边带信号光，通过输出上边带信号光使上边带信号光继续在第一传输链路4131中传输，并将上边带本振光lo1发送至接收模组420，以便接收模组420能利用上边带本振光lo1实现对上边带信号光对应的上边带回波信号的探测。对应的，第二分光器22可以从第二光滤波器21输出的下边带调频光信号中分离出下边带本振光lo2和下边带信号光，通过输出下边带信号光使下边带信号光继续在第二传输链路4132中传输，并将下边带本振光lo2发送至接收模组420，以便接收模组420也能利用下边带本振光lo2实现对下边带信号光对应的下边带回波信号的探测。如此，通过将分光器设置在滤波器之后，能使分光器对更为纯净的信号进行信号分离，有助于向接收模组发送更为纯净的本振光，提高探测的准确性。
82.进一步示例性的，继续参照图4所示，第一传输链路4131中还可以包含第一放大器13，第二传输链路4132中还可以包含第二放大器23，第一放大器13和第二放大器23用于对所接收到的信号进行功率放大后输出，以便使信号合束器414所接收到的上边带信号光和下边带信号光能具有较强的发射功率，有效提高探测距离，实现更好的探测效果。其中，第一放大器13或第二放大器23可以是能实现功率放大的任意器件或器件组合，诸如包括但不限于光纤放大器或半导体放大器能。且，本技术对第一放大器13或第二放大器23的位置不作限定，例如第一放大器13可以如图4所示意的位于第一分光器12之后，也可以位于第一光滤波器11之前，还可以位于第一光滤波器11和第一分光器12之间，或者在第一传输链路4131包含第一相位调节器时，还可以位于第一相位调节器之后。对应的，第二放大器23可以如图4所示意的位于第二分光器22和相位调节器24之后，也可以位于第二光滤波器21之前，还可以位于第二光滤波器21和第二分光器22之间，或者位于相位调节器24之后。
83.需要说明的是，本技术实施例中，第一传输链路4131和第二传输链路4132中的各个对应的器件可以设置在一致的位置，以便通过基本相同的链路环境传输正交的信号，使第一传输链路4131和第二传输链路4132发出除了相位差和边带不同以外的其它基本都相同的探测信号，有效维持第一传输链路4131和第二传输链路4132输出探测信号的相干性。另外，图4中示意的各个器件的位置只是一种示例性的说明，将分光器设置在光滤波器之后，能使发送给接收模组的本振光和发射模组发出的信号光保持边带的一致性；而将相位调节器放在分光器之后，能保证分光器将相位调节前的信号对应的本振光发送给接收模
组，有助于提高本振光的准确性；将放大器放在末端或相位调节器之前，能对最终需要发出的信号进行功率放大，而尽量不对无用信号进行功率放大，节省放大器的资源。当然，这些器件还可以放在其它位置，例如相位调节器还可以位于分光器的前方，但该情况下，还需要在分光器和接收模组之间的传输链路上设置与相位调节器具有相反相位调节功能的另一相位调节器，以便将改变相位后的本振光的相位调回原相位再发送给接收模组。应理解，凡是能够实现与本技术实施例所示出的相同功能的第一传输链路、第二传输链路，以及在实施过程中可以想到的简单的变形方案，均在本技术的保护范围内，本技术对此不作具体限定。
84.本技术实施例中，信号合束器414可以是能对至少两路信号进行合路处理的任意器件或器件组合。例如，在第一探测信号s1和第二探测信号s2满足偏振正交时，信号合束器414可以包含偏振合束器，该偏振合束器可以将第一传输链路4131和第二传输链路4132输出的水平偏振信号和垂直偏振信号合为一路后输出。又例如，在第一探测信号s1和第二探测信号s2满足波长正交时，信号合束器414可以包含波分复用器，该波分复用器可以将第一传输链路4131、第二传输链路4131(或者，和一个或多个第三传输链路)输出的至少两个不同波长的信号合为一路后输出。再例如，在第一探测信号s1和第二探测信号s2满足波形正交时，信号合束器414可以包含载波合成器，该载波合成器可以将第一传输链路4131、第二传输链路4131(或者，和一个或多个第三传输链路)输出的至少两个不同波形的载波信号合为一路后输出。应理解，当第一探测信号s1和第二探测信号s2满足两个或两个以上的正交形式时，信号合束器414还可以为上述各种器件的组合形式，此处不再一一列举。
85.需要说明的是，上述内容只是以第一传输链路4131传输水平偏振的上边带信号，第二传输链路4132传输垂直偏振的下边带信号为例进行介绍，本技术实施例并不限定第一传输链路4131和第二传输链路4132传输信号的偏振类型和边带类型，例如另一些场景中，第一传输链路4131传输水平偏振的下边带信号，第二传输链路4132传输垂直偏振的上边带信号，又一些场景中，第一传输链路4131传输垂直偏振的上边带信号，第二传输链路4132传输水平偏振的下边带信号，再一些场景中，第一传输链路4131传输垂直偏振的下边带信号，第二传输链路4132传输水平偏振的上边带信号，具体不作限定。
86.需要说明的是，当发射模组410应用于上述激光雷达100时，信号合束器414发出的合路信号会经由扫描器120发射到探测区域，之后，在确定接收模组420接收到探测区域中的目标物体反射的目标回波信号后，扫描器120会在控制器111的控制信号f1作用下改变扫描方向，以便信号合束器414后续发出的合路信号经由扫描器120发射到另一探测区域，以完成对不同探测区域中目标物体的灵活探测。
87.接收模组420
88.本技术实施例中，信号接收器421可以是能接收被目标物体反射的目标回波信号的任意器件或器件组合。示例性的，当接收模组420应用于激光雷达时，该信号接收器421具体可以是能将目标回波信号折射、反射或散射到第二信号分束器422的接收镜，例如望远镜、透镜或面镜等，具体不作限定。
89.本技术实施例中，第二信号分束器422可以是能产生k路正交信号的任意器件或器件组合，此处所述的正交可以是偏振正交、波长正交和波形正交中的一种或多种，其它场合中还可能包括其它一种或多种正交，具体不作限定。示例性地，第二信号分束器422可以根
据发射模组410中的第一信号分束器412对应设置，例如，当第一信号分束器412包括偏振波片和偏振分束器时，第二信号分束器422可以包括偏振分束器，如此，发射模组410发出的包含水平偏振信号和垂直偏振信号的合路信号会被目标物体反射为包含水平偏振回波信号和垂直偏振回波信号的目标回波信号，进而由第二信号分束器422分束为水平偏振回波信号和垂直偏振回波信号后输出。又例如，当第一信号分束器412包括波分解复用器时，第二信号分束器422也可以包括波分解复用器，如此，该波分解复用器可以按照波长将目标回波信号分束为波长不同的k路信号后输出。再例如，当第一信号分束器412包括载波探测器时，第二信号分束器422也可以包括载波探测器，如此，该载波探测器可以使用多载波信号调制接收到的目标回波信号，输出波形正交的k路信号。应理解，当第一信号分束器412包括上述两个或两个以上的器件时，第二信号分束器422也可以为上述两个或两个以上的器件的组合，此处不再一一列举。
90.一种可能的实现方式中，当发射模组410发出的第一探测信号s1和第二探测信号s2除了存在正交关系，还存在边带上的分离关系时，目标回波信号中也会包含相互正交且边带分离的两种回波信号。例如，如果第一探测信号s1为水平偏振的上边带调频光信号，第二探测信号s2为垂直偏振的下边带调频光信号，则目标回波信号中也会包含水平偏振的上边带回波信号(即第一回波信号)和垂直偏振的下边带回波信号(即第二回波信号)。该情况下，该目标回波信号经由第二信号分束器422分束处理后，其中水平偏振的上边带回波信号会发送给第一探测链路4231，其中垂直偏振的下边带回波信号会发送给第二探测链路4232。进一步的，继续参照图4所示，第一探测链路4231可以包括第一混频器10和第一信号转换器20，第一混频器10的第一输入端接收发射模组410中的第一分光器12发送的水平偏振的上边带本振光lo1，而第一混频器10的第二输入端接收第二信号分束器422输出的k路回波信号中的上述水平偏振的上边带回波信号，第一混频器10可以对接收到的水平偏振的上边带本振光lo1和水平偏振的上边带回波信号进行混频处理后在第一混频器10的输出端输出第一混频信号，进而第一混频信号由第一信号转换器20转换为第一数字信号d1(即第一探测结果)后输出。对应的，第二探测链路4232可以包括第二混频器30和第二信号转换器40，第二混频器30的第一输入端接收发射模组410中的第二分光器22发送的垂直偏振的下边带本振光lo2，第二混频器30的第二输入端接收第二信号分束器422输出的k路回波信号中的上述垂直偏振的下边带回波信号，第二混频器30可以对垂直偏振的下边带本振光lo2和垂直偏振的下边带回波信号进行混频处理后在第二混频器30的输出端输出第二混频信号，进而第二混频信号由第二信号转换器40转换为第二数字信号d2(即第二探测结果)后输出。如此，该实现方式能对光学上连续的回波信号进行调制解调以获得离散的数字信号，便于后续电路(如信号处理器)对离散的数字信号进行分析，以快速确定目标物体的特征。
91.进一步示例性的，信号转换器可以是能实现解调功能的任意器件或器件组合。例如，一种可能的器件组合中，图8示出本技术实施例提供的一种接收模组的结构示意图，如图8所示，该示例中，第一信号转换器20可以包括i路解调模组1、q路解调模组1和iq合路器1，i路解调模组1包括i路探测器1和i路模数转换器1，q路解调模组1包括q路探测器1和q路模数转换器1。在实施中，第一混频器10可以通过对接收到的水平偏振的上边带本振光lo1和水平偏振的上边带回波信号进行混频处理，获得混频的第一i路信号和第一q路信号，然后将第一i路信号发送给i路解调模组1中的i路探测器1，由i路探测器1将第一i路信号转化
为第一i路模拟电信号后输出给i路模数转换器1，进而由i路模数转换器1将第一i路模拟电信号转化为第一i路数字电信号后输出给iq合路器1。以及，第一混频器10还可以将第一q路信号发送给q路探测器1，由q路探测器1将第一q路信号转化为第一q路模拟电信号后输出给q路模数转换器1，进而由q路模数转换器1将第一q路模拟电信号转化为第一q路数字电信号后输出给iq合路器1。之后，iq合路器1可以将接收到的第一i路数字电信号和第一q路数字电信号合成为第一数字信号d1后输出给信号处理器，如激光雷达100中的信号处理器112。对应的，第二信号转换器40可以包括i路解调模组2、q路解调模组2和iq合路器2，i路解调模组2包括i路探测器2和i路模数转换器2，q路解调模组2包括q路探测器2和q路模数转换器2。在实施中，第二混频器30可以通过对接收到的垂直偏振的下边带本振光lo2和垂直偏振的下边带回波信号进行混频处理，获得混频的第二i路信号和第二q路信号，然后将第二i路信号发送给i路解调模组2中的i路探测器2，由i路探测器2将第二i路信号转化为第二i路模拟电信号后输出给i路模数转换器2，进而由i路模数转换器2将第二i路模拟电信号转化为第二i路数字电信号后输出给iq合路器2。以及，第二混频器30还可以将第二q路信号发送给q路探测器2，由q路探测器2将第二q路信号转化为第二q路模拟电信号后输出给q路模数转换器2，进而由q路模数转换器2将第二q路模拟电信号转化为第二q路数字电信号后输出给iq合路器2。之后，iq合路器2可以将接收到的第二i路数字电信号和第二q路数字电信号合成为第二数字信号d2后输出给信号处理器，如激光雷达100中的信号处理器112。
92.需要说明的是，上述内容只是以第一探测链路4231传输和第一传输链路4131相同偏振类型和边带类型的信号，且第二探测链路4232传输和第二传输链路4132相同偏振类型和边带类型的信号为例进行介绍，另一些场景中，第一探测链路4231也可以传输和第二传输链路4132相同偏振类型和边带类型的信号，且第一探测链路4232也可以传输和第一传输链路4131相同偏振类型和边带类型的信号，具体不作限定。另外，上述内容只是以回波信号满足偏振正交为例进行介绍，满足其它正交形式的相关方案可参照执行，此处不再一一重复赘述。
93.一种可能的实现方式中，第一探测结果d1可以用于指示第一回波信号的功率随相位的变化关系，第二探测结果d2可以用于指示第二回波信号的功率随相位的变化关系，该变化关系可以以数值、表格、图形、数据库或栈等中的任一形式承载，具体不作限定。基于第一探测结果d1和第二探测结果d2，下面示例性介绍信号处理器在不同探测场景下如何确定目标物体的特征。
94.探测场景一，探测区域中存在一个目标物体。
95.当探测区域存在一个目标物体时，第一探测信号s1和第二探测信号s2被该目标物体反射而不会被其它目标物体反射，因此，第一探测结果d1和第二探测结果d2中均包含一个波峰功率而不包含其它的波峰功率，且这两个波峰功率对应的相位差和第一探测信号s1和第二探测信号s2的相位差相同或相差不大。基于此，图9示例性示出本技术实施例提供的一种探测结果示意图，其中，图9中(a)示出的是第一探测结果d1的示意图，第一探测结果d1的示意图可以是信号处理器根据第一探测链路4231发出的数字形式的第一探测结果d1绘制相关点并连线后构建而成的，图9中(b)示出的是第二探测结果d2的示意图，第二探测结果d2的示意图可以是信号处理器根据第二探测链路4232发出的数字形式的第二探测结果d2绘制相关点并连线后构建而成的。在第一探测结果d1和第二探测结果d2的示意图中，横坐标表
示相位，纵坐标表示功率，观察图9中(a)和图9中(b)发现，第一探测结果d1中包含一个波峰功率点h
01
，第二探测结果d2中包含一个波峰功率点h
02
，且计算发现这两个波峰功率点h
01
和h
02
对应的相位的相位差b0小于偏差阈值bd，则说明探测区域内存在目标物体，该情况下，信号处理器可以分别将d1和第二探测结果d2的相关信息代入如下公式(3.1)，获得两个表达式，通过解析这两个表达式即可获得目标物体的距离和速度：
[0096][0097]
在上述公式(3.1)中，f为回波信号的频率和本振光的频率的频率差，也即是探测结果中波峰功率对应的相位，r为目标物体的距离，k为发射模组410调制初始信号时所使用的电磁波信号的频率，c为光速，v为目标物体的径向速度，λ为发射模组410调制初始信号时所使用的电磁波信号的波长。
[0098]
在上述内容中，偏差阈值bd用于指示第一探测信号s1和第二探测信号s2被同一目标物体反射后所得到的第一回波信号r1和第二回波信号r2之间的相位差和第一探测信号s1和第二探测信号s2之间的相位差的偏差。理论上来说，在理想的光学系统中，第一回波信号r1和第二回波信号r2之间的相位差和第一探测信号s1和第二探测信号s2之间的相位差保持不变。但实际的光学系统总会存在一些不理想的因素，导致第一回波信号r1和第二回波信号r2之间的相位差和第一探测信号s1和第二探测信号s2之间的相位差存在一些偏差，但该偏差是可以测量得到的，例如使用预先设定或者配置的两个探测信号照射预先设定或者配置的目标物体，并采集反射回来的两个回波信号，计算两个回波信号之间的相位差和两个探测信号之间的相位差的差值或该差值的作为偏差阈值bd，或者多测量几次后将测量得到的平均值或加权平均值作为偏差阈值bd，当然还可以由本领域技术人员根据经验进行设置等，具体不作限定。
[0099]
进一步示例性的，上述计算方式实际上默认忽略了回波信号受横向振动的影响而导致的相位误差，另一种计算方式中，还可以在使用第一探测结果d1和第二探测结果d2的相关信息计算目标物体的速度和距离之前，先消除横向振动对回波信号的相位误差影响。在实施中，考虑到发射模组410中的第一传输链路4131和第二传输链路4132基本是对称的，且接收模组420中的第一探测链路4231和第二探测链路4232也是对称的，因此第一信号分束器412发出的正交信号在传输过程中由于振动所引入的相位误差也基本相同。基于此，信号处理器还可以先根据第一探测结果和预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系确定第一关联关系，以及根据第二探测结果和预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系确定第二关联关系，然后联合第一关联关系和第二关联关系消除振动误差，进而再使用消除了振动误差的对应关系联合上述公式(3.1)一起确定目标物体的特征，以提高探测的准确性，以及降低振动所导致的相位误差对成像的不利影响。其中，预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系是由探测系统的结构决定的，在探测系统的结构固定的情况下，预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系也就固定了。示例性的，如果是图4所示意的探测系统，则该预设的探测结果、目标物体的特征和振动误差的对应关系可以满足如下公式(3.2)：
[0100][0101]
在上述公式(3.2)中，s(t)为探测结果(例如可以按照拟合等方式参照离散的数字
信号获得探测结果的表达式)，σ为探测结果的波峰功率，α为探测结果的波峰功率对应的相位，为调制得到探测结果对应的探测信号时使用的调制相位，r为目标物体的距离，v为目标物体的速度，β(t)为振动误差，包含横向振动所引入的相位误差。
[0102]
如此，假设第一探测结果为s1(t)，第一探测结果的波峰功率为α1，第二探测结果为s2(t)，第二探测结果的波峰功率为α2，则将第一探测结果s1(t)和第一探测结果的波峰功率α1代入上述公式(3.2)后可以获得如下所示的具体表达式(3.21)，将第二探测结果s2(t)和第二探测结果的波峰功率α2代入上述公式(3.2)后可以获得如下所示的具体表达式(3.22)：
[0103][0104][0105]
上述表达式(3.21)和(3.22)中的振动误差β(t)都作为指数的幂，因此，可以通过将上述两个表达式(3.21)和(3.22)进行共轭相乘消除共有的振动误差β(t)，可以获得如下表达式(3.3)：
[0106][0107]
根据表达式(3.3)可知，在振动误差β(t)被消除后，该表达式(3.3)中仅剩目标物体的距离r和速度v这两个未知数，信号处理器联合该表达式(3.3)和上述公式(3.1)，即可解出目标物体的距离r的取值和速度v的取值，且解出的取值中还消除了振动误差的影响，能使目标物体的速度和距离更准确，有助于提高探测的准确性。
[0108]
探测场景二，探测区域中存在多个目标物体。
[0109]
当探测区域存在多个目标物体时，第一探测信号s1和第二探测信号s2被多个目标物体所反射，因此，第一探测结果d1和第二探测结果d2中会包含多个波峰功率，且第一探测结果d1和第二探测结果d2中被同一目标物体所反射得到的波峰功率对应的相位差和第一探测信号s1和第二探测信号s2的相位差相同或相差不大。基于此，信号处理器在获得第一探测结果d1和第二探测结果d2后，如果第一探测结果d1和第二探测结果d2中包含多个波峰功率，则信号处理器可以根据第一探测信号s1和第二探测信号s2之间的相位差，将第一探测结果d1和第二探测结果d2中相位差与该相位差的差值不大于偏差阈值的两个波峰功率作为同一目标物体对应的两个波峰功率，之后按照上述一个目标物体的计算方式，将同一目标物体对应的两个波峰功率及相关信息直接代入上述公式(3.1)以快速计算出目标物体的距离和速度，或者先代入上述公式(3.2)并共轭相乘后消除振动误差的影响，再联合上述公式(3.1)准确计算出目标物体的距离和速度。
[0110]
举例来说，图10示例性示出本技术实施例提供的另一种探测结果的示意图，其中，图10中(a)示出的是第一探测结果d1的示意图，图10中(b)示出的是第二探测结果d2的示意图，观察图10中(a)和图10中(b)发现，第一探测结果d1中包含两个波峰功率点h
11
和h
12
，第二探测结果d2中也包含两个波峰功率点h
21
和h
22
，这意味着当前探测区域内存在2个目标物体。该情况下，信号处理器可以计算出第一探测结果d1中的每个波峰功率点的相位和第二探测结果d2中的每个波峰功率点的相位的相位差，也即是波峰功率点h
11
和波峰功率点h
21
的相位差、波峰功率点h
11
和波峰功率点h
22
的相位差、波峰功率点h
12
和波峰功率点h
21
的相位差、以
及波峰功率点h
12
和波峰功率点h
22
的相位差，然后分别计算这四个相位差和第一探测信号s1和第二探测信号s2的相位差的差值。假设波峰功率点h
11
和波峰功率点h
21
的相位差和第一探测信号s1和第二探测信号s2的相位差的差值不大于偏差阈值bd，且波峰功率点h
12
和波峰功率点h
22
的相位差和第一探测信号s1和第二探测信号s2的相位差的差值不大于偏差阈值bd，则信号处理器可以将波峰功率点h
11
和波峰功率点h
21
确定为探测区域内的一个目标物体对应的两个波峰功率，并将波峰功率点h
12
和波峰功率点h
22
确定为探测区域内的另一个目标物对应的两个波峰功率。至此，信号处理器实现了对探测区域内的每个目标物体对应的两个波峰功率的配准。之后，信号处理器即可基于一个目标物体对应的波峰功率点h
11
和波峰功率点h
21
以及相关信息计算该目标物体的距离和速度，且基于另一目标物体对应的波峰功率点h
12
和波峰功率点h
22
以及相关信息计算另一目标物体的距离和速度。
[0111]
应理解，以上发射模组420或接收模组420的单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开，本技术对此不作具体限定。且，上述所列出的器件是功能器件，其它能实现相同功能的器件或器件组合，也都在本技术的保护范围内，本技术对此也不作具体限定。
[0112]
另外，本技术提供的探测方案还可以推广至任意需要对目标物体进行高效探测的信息系统中，该信息系统不仅可以包括光学信息系统，也可以包括电学信息系统，例如还可以用于在电磁波探测领域提高电磁波的探测效率。应理解，凡是使用本技术提供的探测方案实现高效探测的技术方案，都在本技术的保护范围内，本技术对此不再一一列举。
[0113]
根据本技术实施例提供的探测方案，本技术还提供一种激光雷达，包括上述内容介绍的信号处理器和探测系统。
[0114]
根据本技术实施例提供的探测方案，本技术还提供一种终端设备，包括上述内容所介绍的激光雷达。其中，一些终端设备的举例包括但不限于：智能家居设备(诸如电视、扫地机器人、智能台灯、音响系统、智能照明系统、电器控制系统、家庭背景音乐、家庭影院系统、对讲系统、视频监控等)、智能运输设备(诸如汽车、轮船、无人机、火车、货车、卡车等)、智能制造设备(诸如机器人、工业设备、智能物流、智能工厂等)、智能终端(手机、计算机、平板电脑、掌上电脑、台式机、耳机、音响、穿戴设备、车载设备、虚拟现实设备、增强现实设备等)。
[0115]
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
[0116]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)和步骤(step)，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所
描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0117]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0118]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0119]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0120]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0121]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0122]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。