激光雷达接收系统及激光雷达信号接收方法、激光雷达

摘要

本发明涉及激光雷达技术领域，提供一种激光雷达接收系统及激光雷达信号接收方法、激光雷达。激光雷达接收系统包括光电转换器件、第一信号调节器件、第一延时器件、开关器件、信号放大器件、模数转换器件和控制模块，光电转换器件用于接收激光脉冲信号并转换为至少两路电信号，光电转换器件的输出端分别与第一信号调节器件和开关器件的输入端电性连接，第一信号调节器件的输出端与开关器件的输入端电性连接，开关器件、信号放大器件和模数转换器件依次电性连接。其中，模数转换器件转换为数字信号，控制模块从不同时刻的数字信号中选出小于参考非饱和信号阈值的数字信号作为有效反馈信号，提升了激光雷达的测距精度，能够适应不同测距场景。

说明书

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，尤其是涉及一种激光雷达接收系统及激光雷达信号接收方法、激光雷达。

背景技术

无人驾驶在汽车领域得到越来越多的应用，激光雷达装车量也在大幅提升，无人驾驶汽车的可靠性和安全性关系着人们的生命安全。随之而来的是要求激光雷达具有高性能，探测距离远，探测精度高。激光雷达利用激光测距原理，发射一束高功率的脉冲激光，打到被测物体上，通过测量发射时间与接收时间的时间差来计算距离。

激光雷达通常是由发射端和激光接收端组成，为了提高测距距离，发射端一般是固定的高峰值功率。随着峰值功率的提高，在测量近端距离物体、强反射物体时接收信号容易过饱和，造成信号失真。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光雷达接收系统及激光雷达信号接收方法、激光雷达，旨在解决现有的激光雷达接收到的信号存在失真的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种激光雷达接收系统，所述激光雷达接收系统包括光电转换器件、第一信号调节器件、第一延时器件、开关器件、信号放大器件、模数转换器件和控制模块，所述光电转换器件用于接收激光脉冲信号并转换为至少两路电信号，所述光电转换器件的输出端分别与所述第一信号调节器件和所述开关器件的输入端电性连接，所述第一信号调节器件用于对所述电信号进行增益或衰减调节，所述第一信号调节器件的输出端与所述开关器件的输入端电性连接，所述开关器件、所述信号放大器件和所述模数转换器件依次电性连接，所述控制模块分别与所述信号放大器件和所述模数转换器件电性连接；

其中，至少两路所述电信号中的第一路信号和第二路信号分别发送至所述开关器件和所述第一信号调节器件，所述第一延时器件用于对所述第一路信号或所述第二路信号进行延时处理，使得所述第一路信号和所述第二路信号在不同时刻到达所述开关器件，所述控制模块用于控制所述信号放大器件的放大倍数，所述控制模块还用于比较参考非饱和信号阈值和所述模数转换器件采集到的不同时刻的数字信号以确定有效反馈信号。

在其中一个实施例中，所述光电转换器件输出的电信号为电流信号，所述激光雷达接收系统还包括第一跨阻放大器和第二跨阻放大器，所述第一跨阻放大器用于将所述第一路电信号转换为第一电压信号；所述第二跨阻放大器用于将所述第二路电信号转换为第二电压信号。

在其中一个实施例中，所述第一信号调节器件为限流电路，所述限流电路串联于所述光电转换器件和所述第二跨阻放大器之间。

在其中一个实施例中，所述第一信号调节器件为限压电路，所述限压电路串联于所述第二跨阻放大器和所述开关器件之间。

在其中一个实施例中，所述第一延时器件串联于所述第二跨阻放大器和所述开关器件之间。

在其中一个实施例中，所述控制模块与所述开关器件电性连接，所述控制模块用于控制所述开关器件在不同时刻处于使能状态或不使能状态，所述开关器件处于不使能状态时对当前所述电信号进行衰减输出。

在其中一个实施例中，所述光电转换器件为光电倍增管或光电二极管。

在其中一个实施例中，所述信号放大器件用于对所述电信号进行滤波、放大、衰减和整形处理。

在其中一个实施例中，所述激光雷达接收系统包括串联设置的第二信号调节器件和第二延时器件，所述电信号至少三路，至少三路所述电信号中的第三路信号经所述第二信号调节器件和所述第二延时器件到达所述开关器件。

第二方面，本申请提供了一种激光雷达信号接收方法，所述激光雷达信号接收方法包括以下步骤：

采用光电转换器件接收激光脉冲信号并转换为至少两路电信号，至少两路所述电信号包括第一路信号和第二路信号；

采用第一信号调节器件对所述第一路信号或所述第二路信号进行增益或衰减调节；

控制所述第一路信号和所述第二路信号在不同时刻达到开关器件；

采用信号放大器件对所述开关器件的输出信号进行放大处理；

采用模数转换器件将所述信号放大器件输出的不同时刻的电信号转换为不同时刻的数字信号；

若不同时刻的所述数字信号存在小于参考非饱和信号阈值，则该时刻的所述数字信号为有效反馈信号。

在其中一个实施例中，若不同时刻的所述数字信号均大于或等于所述参考非饱和信号阈值，则调整所述信号放大器件的放大倍数，直至任一时刻的所述数字信号存在小于所述参考非饱和信号阈值。

在其中一个实施例中，若不同时刻的所述数字信号均小于所述参考非饱和信号阈值，则选择未经所述第一信号调节器件的电信号对应的数字信号作为有效反馈信号。

在其中一个实施例中，控制所述开关器件在不同时刻处于使能状态或不使能状态，所述开关器件处于使能状态时对当前时刻的所述电信号进行不衰减输出，所述开关器件处于不使能状态时对当前时刻的所述电信号进行衰减输出。

第三方面，本申请提供了一种激光雷达，所述激光雷达包括激光雷达发射系统和权利要求1至7任意一项所述的激光雷达接收系统，所述激光雷达发射系统用于向探测物体发射激光脉冲信号，所述激光雷达接收系统的所述光电转换器件用于接收经所述探测物体反射回来的所述激光脉冲信号。

本发明提供的激光雷达接收系统及激光雷达信号接收方法、激光雷达的有益效果是：光电转换器件接收激光脉冲信号并转换为至少两路电信号，至少两路电信号中的两路分别为第一路信号和第二路信号，第一信号调节器处理第一路信号和第二路信号中的一个使二者的幅值不同，第一延时器件处理第一路信号和第二路信号中的一个使二者到达开关器件的时刻不同，第一路信号和第二路信号再依次经信号放大器件进行信号放大，模数转换器件转换为数字信号，控制模块从不同时刻的数字信号中选出小于参考非饱和信号阈值的数字信号作为有效反馈信号，该有效反馈信号不存在信号饱和失真，提升了激光雷达的测距精度，能够适应不同测距场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例一提供的激光雷达接收系统的结构示意图；

图2为实施例二中激光雷达接收系统在第一种场景时的阈值比较示意图；

图3为实施例二中激光雷达接收系统在第二种场景时的阈值比较示意图；

图4为实施例二中激光雷达接收系统在第三种场景时的阈值比较示意图；

图5为实施例三中激光雷达接收系统在第一种场景时的阈值比较示意图；

图6为实施例三中激光雷达接收系统在第二种场景时的阈值比较示意图；

图7为实施例三中激光雷达接收系统在第三种场景时的阈值比较示意图；

图8为实施例四中激光雷达接收系统在第一种场景时的阈值比较示意图；

图9为实施例四中激光雷达接收系统在第二种场景时的阈值比较示意图；

图10为实施例四中激光雷达接收系统在第三种场景时的阈值比较示意图；

图11为实施例五中激光雷达接收系统的阈值比较示意图；

图12为实施例六提供的激光雷达接收系统的结构示意图；

图13为实施例七提供的激光雷达接收系统的结构示意图；

图14为实施例八提供的激光雷达接收系统的结构示意图；

图15为实施例九提供的激光雷达接收系统的结构示意图；

图16为本申请提供的激光雷达接收信号方法的流程示意图。

其中，图中各附图标记：

10、光电转换器件；21、第一信号调节器件；22、第二信号调节器件；31、第一延时器件；32、第二延时器件；41、第一跨阻放大器；42、第二跨阻放大器；50、开关器件；60、信号放大器件；70、模数转换器件；80、控制模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

传统激光雷达为满足测距距离，需要高峰值功率的发射端，在测量近端距离物体、强反射物体时接收信号容易过饱和，造成信号失真，影响计时精度。

实施例一

图1为实施例一提供的激光雷达接收系统。结合图1，激光雷达接收系统包括光电转换器件10、第一信号调节器件21、第一延时器件31、开关器件50、信号放大器件60、模数转换器件70和控制模块80。

光电转换器件10用于接收激光脉冲信号并转换为至少两路电信号。至少两路电信号中的两路分别为第一路信号和第二路信号。换言之，光电转换器件10用于获取激光雷达的回波信号，并转换为电信号，以便于传输及分析。光电转换器件10可选为光电倍增管或光电二极管。例如，光电转换器件10为PIN光电探测单元或雪崩光电二极管，能够获取激光束返回的信号，即回波信号。

其中，电信号可以是电流信号，也可以是电压信号。例如，光电转换器件10内增设电阻，即可以将电流信号转换为电压信号。具体地，光电转换器件10输出的电信号为电流信号。激光雷达接收系统包括第一跨阻放大器41和第二跨阻放大器42。跨阻放大器用于将电流信号转换为电压信号，即，第一跨阻放大器41用于将第一路电信号转换为第一电压信号。第二跨阻放大器42用于将第二路电信号转换为第二电压信号。在图1示出的实施例中，第一跨阻放大器41和第二跨阻放大器42还能够分别将第一电压信号和第二电压信号进行放大，以便于后续的信号传输及处理。

光电转换器件10的输出端分别与第一信号调节器件21和开关器件50的输入端电性连接，第一信号调节器件21用于对电信号进行增益或衰减调节，第一信号调节器件21的输出端与开关器件50的输入端电性连接。即，至少两路电信号中的第一路信号和第二路信号分别发送至开关器件50和第一信号调节器件21。换言之，两路电信号中的一路电信号经过第一信号调节器件21进行增益或衰减后达到开关器件50，另一路电信号未经过第一信号调节器件21，从而两路电信号的幅值不同。

在图1示出的实施例中，第一路信号和第二路信号同时从光电转换器件10输出并传送至开关器件50，第一路信号和第二路信号相互并联，第一信号调节器件21串联设置于第二路信号的连接线路上，即第一信号调节器件21串联于光电转换器件10的一个输出端口和开关器件50的一个输入端口之间，第一路信号未经过第一信号调节器件21，第二路信号经过第一信号调节器件21后达到开关器件50。

第一延时器件31用于对第一路信号或第二路信号进行延时处理，使得第一路信号和第二路信号在不同时刻到达开关器件50，实现两路电信号在时间上分离，便于分开和参考非饱和信号阈值比较，并选出合适的电信号作为有效反馈信号。第一延时器件31可选为第一延时电路。

在图1示出的实施例中，第一延时器件31串联设置于第二路信号的传输线路上。第一延时器件31具体串联于第二跨阻放大器42和开关器件50之间，即第二路信号先经第二跨阻放大器42转换为电压信号，再进行延时处理。

可以理解，在一些实施例中，光电转换器件10输出的电信号为电压信号，第一延时器件31可以串联于光电转换器件10和第一信号调节器件21之间。在另一些实施例中，第一延时器件31用于对第一路信号进行延时处理，例如，第一延时器件31串联于开关器件50和第一跨阻放大器41之间。

开关器件50、信号放大器件60和模数转换器件70依次电性连接，控制模块80分别与信号放大器件60和模数转换器件70电性连接。信号放大器件60可选为VGA放大模块、达林顿管或信号放大芯片。信号放大器件60用于对接收开关器件50输出的电信号并进行放大输出。具体地，信号放大器件60还用于对电信号进行滤波、衰减和整形处理。

模数转换器件70用于接收信号放大器件60输出的电信号并转换为数字信号，以便于采集波形及信号比较处理。当采集到的回波信号的幅值大于或等于参考非饱和信号阈值时，表示该回波信号过饱和失真，根据该回波信号确定的测量距离不精准，即测距精度低。当采集到的回波信号的幅值小于参考非饱和信号阈值时，该回波信号不会过饱和失真，能够提高测距精度。因此，控制模块80还用于比较参考非饱和信号阈值和模数转换器件70采集到的不同时刻的数字信号以确定有效反馈信号。

本申请提供的激光雷达接收系统能够提供不同时刻的数字信号，且数字信号的幅值不同，控制模块80从不同时刻的数字信号中选出小于参考非饱和信号阈值的数字信号作为有效反馈信号，有利于提升了激光雷达的测距精度，能够适应不同测距场景。

其中，参考非饱和信号阈值预先存储于控制模块80。工作人员可通过编程或通信方式修改参考非饱和信号阈值。控制模块80根据回波信号的频率，便能够进行测距计算，无需了解回波信号的幅值。控制模块80用于控制信号放大器件60的放大倍数。

在一些实施例中，第一信号调节器件21对信号的增益倍数或衰减倍数是固定的，不可调节的，此时，控制模块80可以无需与第一信号调节器件21进行电性连接。

在一些实施例中，第一信号调节器件21为衰减器件，用于对电信号进行衰减处理。

在其中一个实施例中，结合图1，第一信号调节器件21为限流电路，限流电路串联于光电转换器件10和第二跨阻放大器42之间。限流电路用于对电流信号进行衰减处理，以降低电流信号的幅值。

在另一个实施例中，第一信号调节器件21为限压电路，限压电路串联于第二跨阻放大器42和开关器件50之间。在本实施例中，电流信号先经第二跨阻放大器42转换为电压信号，再经过限压电路进行衰减处理。

如果不同时刻的数字信号均小于参考非饱和信号阈值，在一些实施例中，控制模块80调整信号放大器的放大倍数，直至存在某一时刻的数字信号小于参考非饱和信号阈值。在一些实施例中，如果存在两个时刻及超过两个时刻的数字信号小于参考非饱和信号阈值，一般地，选取信号强度较大的数字信号用于测距计算，测距结果会更加稳定可靠。在一些实施例中，控制模块80与开关器件50电性连接，控制模块80用于控制开关器件50在不同时刻处于使能状态或不使能状态，开关器件50处于不使能状态时对当前电信号进行衰减输出，直至存在某一时刻的数字信号小于参考非饱和信号阈值。

具体地，控制模块80在某一时刻向开关器件50发送使能信号，从而控制开关器件50在该时刻处于使能状态。

具体地，控制模块80在某一时刻向开关器件50发送不使能信号，从而控制开关器件50在该时刻处于不使能状态。或者，开关器件50在某一时刻未收到控制模块80的使能信号，则开关器件50默认处于不使能状态。

实施例二

结合图1，实施例二提供的激光雷达接收系统和实施例一中任意一种的激光雷达接收系统的结构相同。

在实施例二中，第一路信号在第一时刻t1到达开关器件50，第二路信号经第一延时器件31后在第二时刻t2到达开关器件50，第二时刻t2晚于第一时刻t1。可以理解，在其他实施例中，第一时刻t1晚于第二时刻t2。

控制模块80与开关器件50电性连接，控制模块80用于控制开关器件50在第一时刻t1和第二时刻t2均处于使能状态。第一路信号和第二路信号分时进入信号放大器件60中，经信号放大器件60放大后，模数转换器件70在此测距窗口采集两个不同时刻的回波信号，控制模块80将两个回波信号与参考非饱和信号阈值进行比较，判断是否为有效反馈信号。

结合图2，一般情况下，在远端信号测距场景中，当第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号都低于参考非饱和信号阈值，则第一时刻t1的回波信号作为有效反馈信号。可以理解，在其他实施例中，第二时刻t2的回波信号作为有效反馈信号。特别地，在远端信号测距场景中，遇到强反射率物体，回波信号也会过饱和，大于或等于参考非饱和信号阈值。

结合图3，一般情况下，在中端距离测距场景中，当第一时刻t1的回波信号大于参考非饱和信号阈值，第二时刻t2的回波信号小于参考非饱和信号阈值，则第二时刻t2的回波信号作为有效反馈信号。特别地，在中端信号测距场景中，遇到强反射率物体，第二时刻t2的回波信号也会过饱和，大于或等于参考非饱和信号阈值。

结合图4，在近端距离测距场景中，或者，在遇到强反射率物体的场景(可以是远端、中端或近端距离测距场景)中，当第一时刻t1和第二时刻t2的回波幅值都大于参考非饱和信号阈值，此时，控制模块80反馈至信号放大器件60进行可调增益衰减，直至存在某一时刻的回波信号小于参考非饱和信号阈值；或者，控制模块80反馈至开关器件50，使得开关器件50在某一时刻处于不使能状态，从而对该时间的回波信号进行衰减，实现该时刻的回波信号小于参考非饱和信号阈值。

实施例三

结合图1，实施例三提供的激光雷达接收系统和实施例一中任意一种的激光雷达接收系统的结构相同。

在实施例三中，第一路信号在第一时刻t1到达开关器件50，第二路信号经第一延时器件31后在第二时刻t2到达开关器件50，第二时刻t2晚于第一时刻t1。可以理解，在其他实施例中，第一时刻t1晚于第二时刻t2。

控制模块80与开关器件50电性连接，控制模块80用于控制开关器件50在第一时刻t1处于使能状态，在第二时刻t2处于不使能状态。第一路信号和第二路信号分时进入信号放大器件60中，经信号放大器件60放大后，模数转换器件70在此测距窗口采集两个不同时刻的回波信号，控制模块80将两个回波信号与参考非饱和信号阈值进行比较，判断是否为有效反馈信号。

结合图5，一般情况下，在远端信号测距场景中，当第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号都低于参考非饱和信号阈值，则第一时刻t1的回波信号作为有效反馈信号。可以理解，在其他实施例中，第二时刻t2的回波信号作为有效反馈信号。

结合图6，一般情况下，在中端距离测距场景中，当第一时刻t1的回波信号大于参考非饱和信号阈值，第二时刻t2的回波信号小于参考非饱和信号阈值，则第二时刻t2的回波信号作为有效反馈信号。

结合图7，在近端距离测距场景中，或者，在遇到强反射率物体的场景(可以是远端、中端或近端距离测距场景)中，当第一时刻t1和第二时刻t2的回波幅值都大于参考非饱和信号阈值，此时，控制模块80反馈至信号放大器件60进行可调增益衰减，直至存在某一时刻的回波信号小于参考非饱和信号阈值。

实施例四

结合图1，实施例四提供的激光雷达接收系统和实施例一中任意一种的激光雷达接收系统的结构相同。

在实施例四中，第一路信号在第一时刻t1到达开关器件50，第二路信号经第一延时器件31后在第二时刻t2到达开关器件50，第二时刻t2晚于第一时刻t1。可以理解，在其他实施例中，第一时刻t1晚于第二时刻t2。

控制模块80与开关器件50电性连接，控制模块80用于控制开关器件50在第一时刻t1处于不使能状态，在第二时刻t2处于使能状态。第一路信号和第二路信号分时进入信号放大器件60中，经信号放大器件60放大后，模数转换器件70在此测距窗口采集两个不同时刻的回波信号，控制模块80将两个回波信号与参考非饱和信号阈值进行比较，判断是否为有效反馈信号。

结合图8，一般情况下，在远端信号测距场景中，当第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号都低于参考非饱和信号阈值，则第一时刻t1的回波信号作为有效反馈信号。可以理解，在其他实施例中，第二时刻t2的回波信号作为有效反馈信号。

结合图9，一般情况下，在中端距离测距场景中，当第一时刻t1的回波信号小于参考非饱和信号阈值，第二时刻t2的回波信号大于参考非饱和信号阈值，则第一时刻t1的回波信号作为有效反馈信号。

结合图10，在近端距离测距场景中，或者，在遇到强反射率物体的场景(可以是远端、中端或近端距离测距场景)中，当第一时刻t1和第二时刻t2的回波幅值都大于参考非饱和信号阈值，此时，控制模块80反馈至信号放大器件60进行可调增益衰减，直至存在某一时刻的回波信号小于参考非饱和信号阈值。

实施例五

结合图1，实施例五提供的激光雷达接收系统和实施例一中任意一种的激光雷达接收系统的结构相同。

在实施例五中，第一路信号在第一时刻t1到达开关器件50，第二路信号经第一延时器件31后在第二时刻t2到达开关器件50，第二时刻t2晚于第一时刻t1。可以理解，在其他实施例中，第一时刻t1晚于第二时刻t2。

控制模块80与开关器件50电性连接，控制模块80用于控制开关器件50在第一时刻t1和第二时刻t2处于不使能状态。第一路信号和第二路信号分时进入信号放大器件60中，经信号放大器件60放大后，模数转换器件70在此测距窗口采集两个不同时刻的回波信号，控制模块80将两个回波信号与参考非饱和信号阈值进行比较，判断是否为有效反馈信号。

结合图11，在近端信号测距场景中，或者，在遇到强反射率物体的场景(可以是远端、中端或近端距离测距场景)中，当第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号都低于参考非饱和信号阈值，则第一时刻t1的回波信号作为有效反馈信号。可以理解，在一些实施例中，第二时刻t2的回波信号作为有效反馈信号。在另一些实施例中，第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号均大于或等于参考非饱和信号阈值，此时，调节信号放大器件60的放大倍数，直至第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号中存在一个回波信号低于参考非饱和信号阈值。

当然，在远端信号测距场景和中端信号测距场景中，同样第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号都低于参考非饱和信号阈值，此时选择第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号作为有效反馈信号。

实施例六

结合图12，实施例六提供的激光雷达接收系统与实施例一中的激光雷达接收系统相比，取消了第一跨阻放大器41和第二跨阻放大器42。光电转换器件10输出的电信号可以为电流信号，也可以为电压信号。当电信号为电压信号时，无需经跨阻放大器转换为电压信号。两路电信号呈不同幅值、分时到达开关器件50和信号放大器件60中，经信号放大器件60放大后，模数转换器件70在此测距窗口采集两个不同时刻的回波信号，控制模块80将两个回波信号与参考非饱和信号阈值进行比较，以确定有效反馈信号。

具体地，控制模块80与开关器件50电性连接，控制模块80用于控制开关器件50在不同时刻处于使能状态或不使能状态，具体可参考实施例二至五中的相关描述。

可以理解，实施例六提供的激光雷达接收系统与实施例一中的激光雷达接收系统的其他结构相同，在此不再一一赘言。

实施例七

结合图13，实施例七提供的激光雷达接收系统与实施例六中的激光雷达接收系统相比，第一延时器件31和第一信号调节信号的串联顺序不同。

具体地，实施例七中，光电转换器件10输出的电信号为电压信号，第二路信号先经过第一延时器件31再经过第一信号调节器件21，然后达到开关器件50。

可以理解，实施例七提供的激光雷达接收系统与实施例六中的激光雷达接收系统的其他结构相同，在此不再一一赘言。

实施例八

结合图14，实施例八提供的激光雷达接收系统与实施例七中的激光雷达接收系统区别在于，第一延时器件31和第一信号调节器件21并列设置。

具体地，实施例八中，第一延时器件31用于对第一路信号进行延时处理，第一信号调节器件21用于对第二路信号进行增益或衰减。两路电信号呈不同幅值、分时到达开关器件50和信号放大器件60中，经信号放大器件60放大后，模数转换器件70在此测距窗口采集两个不同时刻的回波信号，控制模块80将两个回波信号与参考非饱和信号阈值进行比较，以确定有效反馈信号。

可以理解，实施例八提供的激光雷达接收系统与实施例七中的激光雷达接收系统的其他结构相同，在此不再一一赘言。

实施例九

结合图15，实施例九提供的激光雷达接收系统与实施例一中的激光雷达接收系统区别在于，多了第二信号调节器件22和第二延时器件32。

具体地，实施例九中，激光雷达接收系统包括串联设置的第二信号调节器件22和第二延时器件32，电信号至少三路，至少三路电信号中的第三路电信号经第二信号调节器件22和第二延时器件32到达开关器件50。如此，三路电信号呈不同幅值、分时到达开关器件50和信号放大器件60中，经信号放大器件60放大后，模数转换器件70在此测距窗口采集三个不同时刻的回波信号，控制模块80将三个回波信号与参考非饱和信号阈值进行比较，以确定有效反馈信号。

具体地，第三路信号可以先经过第二信号调节器件22再经过第二延时器件32，也可以先经过第二延时器件32再经过第二信号调节器件22。

具体地，光电转换器件10输出的电信号为电压信号，第二信号调节器件22为限压电路。

可以理解，实施例九提供的激光雷达接收系统与实施例一中的激光雷达接收系统的其他结构相同，在此不再一一赘言。

实施例十

结合图14和图16，本申请提供了一种激光雷达信号接收方法，包括以下步骤：

S100：采用光电转换器件10接收激光脉冲信号并转换为至少两路电信号，至少两路电信号包括第一路信号和第二路信号。具体地，电信号为电流信号或电压信号。光电转换器件10可选为光电倍增管或光电二极管。例如，光电转换器件10为PIN光电探测单元或雪崩光电二极管。光电转换器件10能够将回波信号分为两路以上。

S200：采用第一信号调节器件21对第一路信号或第二路信号进行增益或衰减调节。在图示的实施例中，第一信号调节器件21为衰减器件，例如限流电路或限压电路。第一信号调节器件21使得第一路信号和第二路信号的幅值不同。

S300：控制第一路信号和第二路信号在不同时刻达到开关器件50。具体地，采用第一延时器件31对第一路信号或第二路信号进行延时处理。

S400：采用信号放大器件60对开关器件50的输出信号进行放大处理。信号放大器件60可选为VGA放大模块、达林顿管或信号放大芯片。信号放大器件60用于对接收开关器件50输出的电信号并进行放大输出。在一些实施例中，信号放大器件60还用于对电信号进行滤波、衰减和整形处理。

S500：采用模数转换器件70将信号放大器件60输出的不同时刻的电信号转换为不同时刻的数字信号。

S600：若不同时刻的数字信号存在小于参考非饱和信号阈值，则该时刻的数字信号为有效反馈信号。

当采集到的回波信号的幅值大于或等于参考非饱和信号阈值时，表示该回波信号过饱和失真，根据该回波信号确定的测量距离不精准，即测距精度低。当采集到的回波信号的幅值小于参考非饱和信号阈值时，该回波信号不会过饱和失真，能够提高测距精度。上述方法比较参考非饱和信号阈值和模数转换器件70采集到的不同时刻的数字信号以确定有效反馈信号。

本申请提供的方法能够提供不同时刻的数字信号，且数字信号的幅值不同，并从不同时刻的数字信号中选出小于参考非饱和信号阈值的数字信号作为有效反馈信号，有利于提升了激光雷达的测距精度，能够适应不同测距场景。

在一些实施例中，上述方法通过控制模块80进行控制运行。控制模块80分别与信号放大器件60和模数转换器件70电性连接。控制模块80用于比较参考非饱和信号阈值和模数转换器件70采集到的不同时刻的数字信号以确定有效反馈信号。

具体地，第一信号调节器件21对信号的增益倍数或衰减倍数是固定的，不可调节的，此时，控制模块80可以无需与第一信号调节器件21进行电性连接。

具体地，参考非饱和信号阈值预先存储于控制模块80。工作人员可通过编程或通信方式修改参考非饱和信号阈值。控制模块80根据第一信号调节器件21对信号的增益倍数或衰减倍数，以及信号放大器件60的增益倍数，能够获取原始的回波信号的参数，并准确进行测距计算。控制模块80用于控制信号放大器件60的放大倍数。

在其中一个实施例中，若不同时刻的数字信号均大于或等于参考非饱和信号阈值，则调整信号放大器件60的放大倍数，直至任一时刻的数字信号存在小于参考非饱和信号阈值，从而获取有效反馈信号。

在其中一个实施例中，若不同时刻的数字信号均小于参考非饱和信号阈值，则选择未经第一信号调节器件21的电信号对应的数字信号作为有效反馈信号。一般地，数字信号小于参考非饱和信号阈值，且信号强度越大，则计算结果越稳定及可靠。

具体地，结合图2，第一路信号未经第一信号调节器件21，在第一时刻t1到达开关器件50，第二路信号经第一信号调节器件21，在第二时刻t2到达开关器件50。本实施例中，第一延时器件31用于对第二路信号进行延时处理，所以，第二时刻t2晚于第一时刻t1。可以理解，在其他实施例中，第一时刻t1晚于第二时刻t2。当第一时刻t1和第二时刻t2的回波信号都低于参考非饱和信号阈值，则第一时刻t1的回波信号作为有效反馈信号。

在其中一个实施例中，控制开关器件50在不同时刻处于使能状态或不使能状态，开关器件50处于使能状态时对当前时刻的电信号进行不衰减输出，开关器件50处于不使能状态时对当前时刻的电信号进行衰减输出。

例如，参阅实施例二以及附图2至4，开关器件50在第一时刻t1和第二时刻t2均处于使能状态。

例如，参阅实施例三以及附图5至7，开关器件50在第一时刻t1处于使能状态，在第二时刻t2处于不使能状态。

例如，参阅实施例四以及附图8至10，开关器件50在第一时刻t1处于不使能状态，在第二时刻t2处于使能状态。

例如，参阅实施例五以及附图11，开关器件50在第一时刻t1和第二时刻t2处于不使能状态。

此外，实施例十提供的激光雷达接收信号方法包括实施例一至九中任意一种激光雷达接收系统的结构，在此不再一一赘言。

实施例十一

本申请还提供了一种激光雷达。该激光雷达包括激光雷达发射系统和激光雷达接收系统，激光雷达发射系统用于向探测物体发射激光脉冲信号。激光雷达接收系统可以为实施例一至九中任意一种激光雷达接收系统的结构，在此不再一一赘言。在激光雷达接收系统中，光电转换器件10用于接收经探测物体反射回来的激光脉冲信号，并转换为至少两路电信号。例如包括第一路信号和第二路信号。两路电信号中的一路电信号经过第一信号调节器件21进行增益或衰减后达到开关器件50，另一路电信号未经过第一信号调节器件21，从而两路电信号的幅值不同。第一延时器件31用于对第一路信号或第二路信号进行延时处理，使得第一路信号和第二路信号在不同时刻到达开关器件50。控制模块80从不同时刻的数字信号中选出小于参考非饱和信号阈值的数字信号作为有效反馈信号，有利于提升了激光雷达的测距精度，能够适应不同测距场景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。