[发明专利]用于窄带测距系统的方法和装置

说明书

在描述的示例中，方法和装置使用基于窄带发射信号的粗略和精细延迟估计来确定到目标的距离。示例装置包括：换能器，其用于接收参考信号和反射信号，反射信号是被目标反射后的参考信号；滤波器(200a、200b)，其通过对(A)与参考信号相关联的参考信号样本和(B)与反射信号相关联的反射信号样本进行滤波来产生带通参考信号(212)和带通反射信号(210)；相关器(204)，其通过将参考信号样本与反射信号样本相关产生第一相关性(214)，并通过将带通参考信号(212)与带通反射信号(210)相关产生第二相关性(216)；延迟估计器(206)，其基于第一相关性(粗略延迟)(214)和第二相关性(精细延迟)(216)确定到目标的距离并输出包括到目标的距离的信号。

技术领域

本公开总体涉及测距系统，并且更具体地涉及用于使用粗略和精细延迟估计的窄带测距系统的方法和装置。

背景技术

测距系统(例如，RADAR、LIDAR、SONAR等)通过在目标处发射信号(例如，无线电信号、光信号、声信号等)来确定到目标的距离。发射信号从目标反射回到测距系统。测距系统将接收信号与发射信号进行比较，以确定何时接收到反射信号。这种测距系统基于发射信号时与接收反射信号时之间的时间量来测量到目标的距离。

发明内容

所描述的示例使用基于窄带发射信号的粗略和精细延迟估计来确定到目标的距离。示例方法包括用于接收参考信号和反射信号的换能器，反射信号是被目标反射之后的参考信号。这种装置还包括滤波器，以用于通过对(A)与参考信号相关联的参考信号样本和(B)与反射信号相关联的反射信号样本来产生带通参考信号和带通反射信号。这种装置还包括相关器，以用于通过将带通参考信号与带通反射信号相关来产生第一相关性，并通过将参考信号样本与反射信号样本相关来产生第二相关性。这种装置还包括延迟估计器，以用于基于第一相关性和第二相关性确定到目标的距离，并输出包括到目标的距离的信号。

附图说明

图1是确定到示例目标的距离的示例测距系统的图示。

图2是图1的示例距离估计器的框图。

图3是表示可以被执行以实现图2的示例距离估计器从而确定到图1的示例目标的距离的示例机器可读指令的流程图。

图5示出了由图1的示例发射换能器发射的示例参考信号的曲线图。

图6示出了图2的示例窗口化反射信号和示例窗口化参考信号的曲线图。

图7示出了图2的示例带通反射信号和示例带通参考信号的曲线图。

图8A和图8B是示出图2的示例相关性的曲线图。

图9是被构造为执行图4的示例机器可读指令以控制图1和图2的示例距离估计器的处理器平台的框图。

具体实施方式

附图未按比例绘制。只要有可能，在整个附图和附带的文字描述中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。

用于确定到各种物体的距离的测距系统随着机器人技术、汽车技术等的进步而变得越来越流行。测距系统通过将信号发射到物体(例如，目标)来确定距离。发射的信号从物体反射并返回测距系统。测距系统确定何时已经接收到反射信号，并基于发射信号时与接收反射信号时之间的持续时间确定目标的距离。示例测距系统包括无线电检测和测距(RADAR)系统、光检测和测距(LIDAR)系统、声检测和测距(SONAR)系统。测距系统可以用于帮助机器人与物体交互、运输到各个位置等。此外，测距系统可以用在汽车中以提供安全特征和自动驾驶系统。来自这种测距系统的距离估计需要高准确度和高精度才能正常运行。随着测距系统变得越来越流行，非常需要测距系统的低成本、低复杂、节省功率的实施方式。