基于自动驾驶的激光雷达测距技术分析

基于自动驾驶的激光雷达测距技术分析

齐泉宝

摘要：本文对激光雷达测距技术展开全面分析，根据传输理论、常见技术、测距设计三个方面，简要阐述了自动驾驶激光雷达测距的相关理论。然后主要探讨了基于自动驾驶的激光雷达测距技术的具体内容，其中包括发射接收模块以及数据处理模块，通过利用测距技术以此提高测距精度，为相关人员提供充分参考。

关键词：自动驾驶；激光雷达；测距技术

引言：当前，随着我国科学技术的快速发展，自动驾驶技术逐渐出现，通过利用传感器以及激光雷达，获取相关三维信息，以此可进行自动驾驶。并且，在我国人工智能的不断发展下，通过对自动驾驶的全面研究，可有效提高驾驶人员的安全性，保护我国人民的财产安全，可有效降低交通事故的发生率，确保交通安全。

1自动驾驶激光雷达测距的相关理论

1.1传输理论

在自动驾驶的研究过程中，离不开对激光雷达的分析，通常情况下，雷达会通过某些特定的介质进行相应的传输，以此可有效形成激光雷达的效果。在激光雷达传输的过程中，通常会以大气为主要媒介，由于受到大气分子的影响，经常会对激光进行吸收，并发出相应的散射，以此在自动驾驶过程中，工作人员需对大气进行详细的分析，了解大气传输对激光造成的影响。同时，在大气吸收的过程中，通常会吸收发射或者反射激光，继而造成能量出现减少的状态，为工作人员形成较大的勘测难度，因此，工作人员需对大气的成分进行合理分析，以此掌握激光雷达实际的传输情况。

1.2常见技术

在激光雷达测距的过程中，包含较多的测距技术，工作人员需对各项技术进行详细的分析，掌握各项技术的主要形式，以此便于工作人员对测距技术进行合理的运用。其一，脉冲测距技术，其原理主要是依靠激光雷达，以此发射出相应的脉冲，通过介质传输进行反射，由此，雷达会接收到相应的激光，在该测距技术中，工作人员需利用计数装置对发射脉冲进行准确的计算，明确激光的具体传输时间以及物体与雷达间的距离^[1]。其二，相位测距技术，该技术主要是利用信号间的差值以此计算出相应的传输时间，从而对其进行适当的转换，有助于工作人员掌握其具体的测量距离。

1.3测距设计

在对自动驾驶的激光雷达的研究分析过程中，工作人员还需明确测距的具体设计内容，通常情况下，在对距离进行测量时，可根据实际情况，选择合理的测距技术。并且，针对测距技术应用过程中出现的问题进行深入剖析，以此有效提高测量的精度。同时，在测距设计中，工作人员需设计合理的测距方案，根据具体情况，明确发射的信号，确定信号的频率，从而得出准确的测量结果，以此实现自动驾驶的目标。

2基于自动驾驶的激光雷达测距技术的主要内容

2.1发射接收模块

2.1.1信号调节

在对自动驾驶研究的过程中，工作人员需对激光雷达进行深入分析，明确具体的测距技术，了解该技术的实际应用，从而可有效提高测量的准确性，充分发挥自动驾驶的优势，以此为交通安全提供有效的保障。因此，在对激光雷达测距技术的分析过程中，工作人员需根据发射接收的实际情况，合理调制信号，确保信号频率的稳定性，有助于保证测量的精确度。同时，在实际的调节过程中，工作人员需根据信号的主要特点，以此利用相应的发生器对信号进行有效调制，并利用数字合成技术，对输出的频率进行采样，完善信号的反馈环节，从而可有效缩短信号的转换时间，提高信号的输出效率。并且，在对信号进行调制的过程中工作人员还可利用合成技术对频率加以控制，通过运用相关的设备对数字进行合理的转换，并对其进行有效输出，可有效明确信号的频率。工作人员通过对信号频率的有效分析，以此能够对激光雷达进行准确测量，掌握雷达与目标物体之间的实际距离，有效减少测量的误差，提高测量数据的准确性。

2.1.2电路调节

在激光雷达测距技术的分析过程中，还需对电路进行适当的调节，当激光雷达发出相应的信号后，可通过芯片将其进行充分转换，形成电压信号。同时，结合激光器的理论内容，对激光装置进行适当的调节，并将电压信号进行转换，以此形成电流信号。在电路调节的过程中，工作人员了利用激光对信号进行有效传输，并不断拓展光频波段。同时，在实际的调节时，工作人员还可利用激光雷达的优势，进行不同方式的调节，并利用特定的装置从而逐渐改善激光的输出特点。并且，在电路调制过程中，通常情况下分为两种形式，一种时内部调制，另一种是外部调制。其中，内部调制一般是直接对电路进行调制，激光生成期间，利用激光器对电路特性进行改变，由此可达到良好的测距效果。在外部调制过程中，一般是间接进行调制，在外部激光电路中利用相关装置对信号投放到激光中，继而达到调制的效果。

2.1.3电路转换

电路转换也是发射接收模块中的主要内容之一，在电路转换的过程中，可有效对电流进行合理转换，继而形成电压信号^[2]。同时，在信号接收的过程中，工作人员运用探测设备对激光信号进行实时监测，以此可有效接收到微弱的信号。并且，在对电路转换进行设计时，还需充分了解带宽等相关参数，充分考虑电路转换的各个因素，以此在设计过程中，可提高电路转换的效率。此外，在电路转换的过程中，还可利用分析软件，对转换电路进行仿真设计，形成集成电路，运用计算机设备，能够对电路进行充分模拟，以此可有效了解激光雷达测距技术的应用情况，提高测量的效率，确保测量的准确性。

2.2数据处理模块

在对自动驾驶的激光雷达测距技术分析过程中，还包括数据处理模块，工作人员需结合光电转换的实际情况，对雷达测距进行准确分析。在数据处理前期，工作人员应当利用芯片合理收集电路以及信号传输的相关数据信息，并对其进行充分的采样，将有关数据传输到计算机设备中，便于对数据的观察以及分析，有利于工作人员后期对数据进行准确的处理。同时，在芯片的应用下，工作人员还可利用存储功能对数据信息进行充分存储，有助于相关人员对数据信息的分析。在数据处理过程中，工作人员需明确整体的控制程序，合理设计相应的采样流程，可有效加快数据处理的速度，提高处理效率。并且在采集系统中，可充分利用测距技术的优势，对数据进行预处理，明确数据的转换过程。并在不同场景下，对数据信息进行深入探究，从而能够得出有效的测量距离，确保自动驾驶的正常运行，逐渐发挥其具体优势，保证交通的畅行，减少交通事故的发生，提高公路交通安全。

结束语：总而言之，在自动驾驶的运用发展下，对激光雷达测距技术的应用范围相对较广，该技术具有重要作用。因此，工作人员应当对该技术进行合理分析，结合自动驾驶的整体情况，对激光雷达展开详细的探索，了解测距的全部过程，可有效提高测量的效率，进一步保证测量数据的准确率。

参考文献：

[1]王皓,罗沛,李小路.近程动态范围激光雷达测距系统设计及误差分析[J].北京航空航天大学学报,2020,(02):422-429.

[2]吴俊辉,濮国亮,沈寒冰,等.基于激光测距技术核心元件SPAD的分析与研究[J].激光杂志,2019,(09):29-33.