CN111712721A - 雷达***、雷达***的信号采集方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种雷达***、信号采集方法、可移动平台及存储介质。通过转动装置带动雷达探测设备转动，使得该雷达探测设备可转动，该雷达探测设备包括处理器、多个模/数转换器和多个天线，通过处理器与多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个模/数转换器与至少一个天线电连接，使得每个模/数转换器可以将其连接的至少一个天线接收到的反射信号转换为数字信号，通过该处理器在同一时刻同步采集多个模/数转换器转换后的数字信号，使得该雷达探测设备可在同一时刻获取多个通道的数据，提高了数据采集的效率、同步性和实时性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及雷达领域，尤其涉及一种雷达***、雷达***的信号采集方法、设备及存储介质。
背景技术
现有技术中可移动平台，例如，可移动机器人、无人机等均设置有雷达，雷达可以探测可移动平台周围的物体，用于可移动平台进行避障。
当前雷达具有多个天线，多个天线可以同时发射探测信号，也可以同时接收反射信号，雷达中的处理器在对多个天线接收到的反射信号进行处理之前，该处理器需要采集多个天线接收到的反射信号。
现有技术通过高级精简指令集计算机(Advanced RISC Machine，ARM)处理器或数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)处理器依次采集每个天线接收到的反射信号，导致数据采集的效率、同步性和实时性较低。
发明内容
本发明实施例提供一种雷达***、雷达***的信号采集方法、设备及存储介质，以提高雷达***数据采集的效率、同步性和实时性。
本发明实施例的第一方面是提供一种雷达***，所述雷达***包括：雷达探测设备和转动装置，所述转动装置用于设置在可移动平台，所述转动装置上搭载有所述雷达探测设备，所述转动装置用于带动所述雷达探测设备转动；
所述雷达探测设备包括处理器、多个模/数转换器和多个天线，所述处理器与所述多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个所述模/数转换器与至少一个天线电连接；
其中，所述模/数转换器用于将所述至少一个天线接收到的反射信号转换为数字信号，所述处理器用于同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号。
本发明实施例的第二方面是提供一种雷达***的信号采集方法，所述雷达***包括雷达探测设备和转动装置，所述转动装置用于设置在可移动平台，所述转动装置上搭载有所述雷达探测设备，所述转动装置用于带动所述雷达探测设备转动，所述雷达探测设备包括多个天线，所述方法包括：
控制所述雷达探测设备绕一预设旋转轴线连续转动；
在所述雷达探测设备连续转动时，控制所述多个天线发射探测信号，同时通过多个通道接收反射信号；
将多个所述通道接收到的反射信号转换为数字信号；以及
同步采集多个所述通道的数字信号。
本发明实施例的第三方面是提供一种可移动平台，包括：
机身；
动力***，安装在所述机身，用于提供移动动力；
主控***，与所述动力***通讯连接，用于控制所述可移动平台移动；
以及第一方面所述的雷达***，用于探测所述可移动平台在移动方向上的障碍物的位置信息。
本发明实施例的第四方面是提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现第二方面所述的方法。
本实施例提供的雷达***、雷达***的信号采集方法、设备及存储介质，通过转动装置带动雷达探测设备转动，使得该雷达探测设备可转动，该雷达探测设备包括处理器、多个模/数转换器和多个天线，通过处理器与多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个模/数转换器与至少一个天线电连接，使得每个模/数转换器可以将其连接的至少一个天线接收到的反射信号转换为数字信号，也就是说，每个模/数转换器可将至少一个通道中的反射信号转换为数字信号，通过该处理器在同一时刻同步采集多个模/数转换器转换后的数字信号，使得该雷达探测设备可在同一时刻获取多个通道的数据，提高了数据采集的效率、同步性和实时性。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明实施例提供的雷达***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的雷达***在无人机上的一种安装方式；
图3为本发明实施例提供的雷达***在无人机上的另一种安装方式；
图4为本发明实施例提供的雷达探测设备的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的雷达探测设备的另一结构示意图；
图6为本发明实施例提供的雷达探测设备的再一结构示意图；
图7为本发明实施例提供的电源***的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的雷达***的另一结构示意图；
图9为本发明实施例提供的雷达***的信号采集方法的流程图；
图10为本发明实施例提供的无人机的结构示意图。
附图标记：
11：雷达探测设备； 12：转动装置； 111：角度传感器；
112：控制***； 121：电机； 20：无人机；
21：转动轴； 122：电调板； 123：转台；
124：接口板； 100：无人机；
106：螺旋桨； 107：电机； 117：电子调速器；
118：飞行控制器； 102：雷达***。
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做出创造性劳动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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供一种雷达***。图1为本发明实施例提供的雷达***的结构示意图，如图1所示，该雷达***包括：雷达探测设备11和转动装置12；其中，转动装置12用于设置在可移动平台，转动装置12上搭载有雷达探测设备11，转动装置12用于带动雷达探测设备11转动。如图1所示，转动装置12内可安装有电机121，电机转动时带动雷达探测设备11转动，该电机可以连续转动，也可以不连续转动。例如，在电机连续转动时，雷达探测设备11可以绕一预设旋转轴线连续转动。雷达探测设备11可包括角度传感器111和控制***112，该角度传感器可以检测雷达探测设备11转动的角度，控制***可用于根据该角度传感器检测到的该角度进一步控制电机的转动，另外，该控制***还可以同步采集雷达探测设备11中多个天线接收到的反射信号。该控制***的具体结构和功能将在下面的实施例中详细介绍。
在本实施例中，可移动平台包括如下至少一种：可移动机器人、无人机、自动驾驶车辆。此处，以无人机为例，如图2所示，雷达***可以垂直安装在无人机20的机身上方，此时，雷达探测设备11的转动轴21与无人机20的偏航轴平行，雷达***相对于无人机20的姿态如图2所示。或者，如图3所示，雷达***还可以水平安装在无人机20的机身下方，此时，雷达探测设备11的转动轴与无人机20的偏航轴垂直，雷达***相对于无人机20的姿态如图1所示。
可以理解，图2和图3只是雷达***在无人机上不同的两种安装方式，本实施例并不限于这两种安装方式，还可以有其他的安装方式。
在本实施例中，雷达探测设备11包括处理器、多个模/数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)和多个天线，所述处理器与所述多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个所述模/数转换器与至少一个天线电连接；其中，所述模/数转换器用于将所述至少一个天线接收到的反射信号转换为数字信号，所述处理器用于同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号。
图4为本发明实施例提供的雷达探测设备的结构示意图。如上所述的控制***具体可以是如图4所示的雷达探测设备中除角度传感器之外的部分。如图4所示，该雷达探测设备包括处理器、多个模/数转换器和多个天线，例如，多个模/数转换器分别为模/数转换器1、模/数转换器2、模/数转换器3、模/数转换器4、……、模/数转换器N，也就是说，该雷达探测设备包N个模/数转换器，N大于或等于2。另外，本实施例提供的雷达***也适用于N等于1的场景，只是此处以N大于或等于2为例进行示意性说明。如图4所示，该处理器与该N个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个模/数转换器分别与一个天线电连接，此处只是示意性说明，并不限定每个模/数转换器连接的天线的数量，也就是说，每个模/数转换器不仅限于连接一个天线，在一些场景中，每个模/数转换器还可连接有多个天线，通常情况下，一个模/数转换器可连接有4个天线。
具体的，该处理器可以控制多个天线同时发射探测信号，例如，在雷达探测设备转动的过程中，多个天线同时发射探测信号，当探测信号被目标物体反射后，该多个天线还可以同时接收反射信号。可选的，一个天线对应一个通道，该通道具体可以是处理器和天线之间的通道。当多个天线同时接收到反射信号后，每个天线对应的通道即可接收到反射信号。该反射信号具体可以是模拟信号，因此，可以通过模/数转换器将该模拟信号转换为数字信号。如图4所示，每个模/数转换器连接有一个天线，每个模/数转换器可以将其连接的天线接收到的反射信号转换为数字信号。在其他实施例中，每个模/数转换器还可以连接有多个天线，每个模/数转换器可以将其连接的多个天线接收到的反射信号分别转换为数字信号。处理器可同步采集多个模/数转换器分别转换后的数字信号。也就是说，每个模/数转换器的输入是该模/数转换器所连接的至少一个天线接收到的模拟的反射信号，每个模/数转换器的输出是数字信号，每个模/数转换器的输出端连接处理器，处理器可在同一时刻同步采集多个模/数转换器分别输出的数字信号。
本实施例通过转动装置带动雷达探测设备转动，使得该雷达探测设备可转动，该雷达探测设备包括处理器、多个模/数转换器和多个天线，通过处理器与多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个模/数转换器与至少一个天线电连接，使得每个模/数转换器可以将其连接的至少一个天线接收到的反射信号转换为数字信号，也就是说，每个模/数转换器可将至少一个通道中的反射信号转换为数字信号，通过该处理器在同一时刻同步采集多个模/数转换器转换后的数字信号，使得该雷达探测设备可在同一时刻获取多个通道的数据，提高了数据采集的效率、同步性和实时性。
在上述实施例的基础上，所述处理器包括现场可编程门阵列器件(Field－Programmable Gate Array，FPGA)，所述现场可编程门阵列器件与所述多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，并且通过所述现场可编程门阵列器件同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号。
另外，如图4所示，所述雷达探测设备还包括：角度传感器，所述角度传感器与所述处理器电连接，所述角度传感器用于检测所述雷达探测设备转动的角度；所述处理器还用于：获取所述传感器检测到的所述雷达探测设备转动的角度；根据所述角度，确定所述雷达探测设备的发射信号的方位角。
在本实施例中，该角度传感器具体可以是光栅传感器，该处理器可获取该光栅传感器检测到的该雷达探测设备当前转动的角度，该处理器可根据该角度，确定该雷达探测设备当前的发射信号即多个天线当前的发射信号的方位角。进一步，该处理器可根据多个天线当前的发射信号的方位角，控制转动装置中的电机转动不同的角度，以调节下一时刻多个天线的发射信号的方位角，使得该雷达探测设备可实现全向角度的扫描。
在上述实施例的基础上，所述雷达探测设备还包括：第一存储器和第二存储器，所述第一存储器和所述第二存储器分别与所述处理器电连接；所述第一存储器用于存储所述处理器调用的程序代码；所述第二存储器用于存储所述处理器从所述多个模/数转换器中同步采集到的数字信号。
如图5所示，在图4的基础上，该雷达探测设备还包括：第一存储器和第二存储器，其中，第一存储器和第二存储器分别与该处理器电连接，该第一存储器可以存储该处理器调用的程序代码，该第二存储器具体可以是大容量高度数据存储器，在该处理器同步采集多个模/数转换器输出的数字信号时，该处理器可以将该数字信号存储在该大容量高度数据存储器中。在本实施例中，该大容量高度数据存储器可跟随该雷达***一起旋转，相比于通过线缆将该处理器采集到的数据回传到可移动平台的主控***或其他通信设备，解决了旋转过程中线缆缠绕的问题，提高了雷达探测设备的便携性、可配置性和可维护性。可以理解，相比于可移动平台的主控***，上述实施例所述的雷达***可以看作是一个子***。在其他实施例中，该雷达探测设备还包括内存，如图5所示，内存与该处理器电连接。
另外，所述雷达探测设备还包括：无线传输***，所述无线传输***与所述处理器电连接；所述无线传输***用于将所述处理器从所述多个模/数转换器中同步采集到的数字信号，发送给所述可移动平台中的主控***。
例如，在图5的基础上，如图6所示，该雷达探测设备还包括无线传输***，本实施例不限定该无线传输***所采用的无线传输协议，例如，该无线传输协议可以是私有协议，也可以是其他标准协议。该无线传输***可以将处理器从所述多个模/数转换器中同步采集到的数字信号发送给所述可移动平台中的主控***。另外，如图6所示，该雷达探测设备还包括：对外通信***，该对外通信***与该处理器电连接，该对外通信***具体可以与可移动平台之外的其他设备进行通信，例如，该对外通信***可以和该可移动平台对应的用户终端进行通信，具体的，该对外通信***将处理器从所述多个模/数转换器中同步采集到的数字信号发送给该用户终端。
本实施例通过无线传输***将处理器从多个模/数转换器中同步采集到的数字信号发送给所述可移动平台中的主控***，即通过该无线传输***可实现数据的透传，使得该可移动平台中的主控***可以对数据进行实时监测或处理，相比于通过线缆将该处理器采集到的数据回传到可移动平台的主控***，进一步提高了雷达探测设备的可配置性和可维护性。
在上述实施例的基础上，所述雷达探测设备还包括：多个滤波器，所述多个滤波器中的每个滤波器与一个所述模/数转换器连接；每个所述滤波器用于对所述至少一个天线接收到的反射信号进行滤波预处理。
如图6所示，该雷达探测设备还包括多个滤波器，每个滤波器与一个模/数转换器连接，当一个模/数转换器连接有一个天线时，与该模/数转换器连接的滤波器对该天线接收到的反射信号进行滤波预处理，再由该模/数转换器对该滤波器滤波预处理后的反射信号进行模/数转换。当一个模/数转换器连接有多个天线时，与该模/数转换器连接的滤波器可以对该多个天线接收到的反射信号同时进行滤波预处理，再由该模/数转换器对该滤波器滤波预处理后的反射信号进行模/数转换。
可选的，所述滤波器为可编程滤波器。也就是说，如图6所示的滤波器是可以由处理器进行控制的。
可选的，所述处理器还用于：向所述多个滤波器中的至少一个滤波器发送控制指令，所述控制指令用于控制所述滤波器的参数。可选的，所述滤波器的参数包括如下至少一种：滤波器增益、截止频率。
例如，在处理器同步采集多个模/数转换器输出的数字信号之前，该处理器可以对该多个滤波器中的至少一个滤波器进行调整；或者，在处理器同步采集多个模/数转换器输出的数字信号之后，该处理器可以对该多个滤波器中的至少一个滤波器进行调整。在对该多个滤波器中的至少一个滤波器进行调整时，该处理器可以向需要调整的滤波器发送控制指令，该控制指令可用于调整该滤波器的增益、截止频率等参数。
如图4-图6所示，该雷达探测设备包括多个模/数转换器，在一些实施例中，多个模/数转换器中可能至少有部分模/数转换器的时钟与该处理器的时钟不同步，为了使得该处理器可以在同一时刻同步采集到所述多个模/数转换器转换后的数字信号，所述处理器还用于：在同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号之前，向所述多个模/数转换器中的至少一个模/数转换器发送配置指令，所述配置指令用于同步所述模/数转换器和所述处理器的时钟。完成配置后该处理器同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号。
另外，如图4-图6所示，所述雷达探测设备还包括：电源***，所述电源***与所述处理器电连接，所述电源***用于给所述雷达探测设备供电。以图6为例，该电源***可以给处理器、角度传感器、对外通信***、第二存储器、无线传输***、内存、第一存储器、多个模/数转换器供电。
可选的，所述电源***包括：控制器、多个直流降压器(Direct Current/DirectCurrent，DC/DC)和多个低压差线性稳压器(low dropout regulator，LDO)，所述控制器与所述多个直流降压器中的每个直流降压器电连接，所述控制器与所述多个低压差线性稳压器中的每个低压差线性稳压器电连接；所述多个直流降压器中的每个直流降压器与多个低压差线性稳压器电连接；每个所述直流降压器连接的多个低压差线性稳压器中的每个所述低压差线性稳压器与一个所述模/数转换器电连接。
图7为本发明实施例提供的电源***的结构示意图。如图7所示，该电源***包括控制器、N个直流降压器和多个低压差线性稳压器，该N个直流降压器中的每个直流降压器连接有N个低压差线性稳压器，例如，直流降压器1连接有低压差线性稳压器1、低压差线性稳压器2、…、低压差线性稳压器N，同理，直流降压器2、直流降压器3、…直流降压器N可分别连接有N个低压差线性稳压器。
其中，直流降压器可以将高压直流电源变换为低压直流电源，或者，该直流降压器可以将低压直流电源变换为高压直流电源。该控制器与该N个直流降压器中的每个直流降压器电连接，并且该控制器与该多个低压差线性稳压器中的每个低压差线性稳压器电连接。每个直流降压器连接的N个低压差线性稳压器中的每个低压差线性稳压器可以与一个模/数转换器电连接。例如，直流降压器1连接有低压差线性稳压器1、低压差线性稳压器2、…、低压差线性稳压器N，低压差线性稳压器1可以连接如图6所示的模/数转换器1，低压差线性稳压器2可以连接如图6所示的模/数转换器2，以此类推，低压差线性稳压器N可以连接如图6所示的模/数转换器N。同理，直流降压器2、直流降压器3、…直流降压器N各自连接的N个低压差线性稳压器中的每个低压差线性稳压器也可以对应连接一个模/数转换器。此处只是示意性说明，并不限定低压差线性稳压器和模/数转换器之间的对应关系。在本实施例中，电源***中的控制器可以进行电源管理。该控制器具体与上述实施例所述的雷达探测设备的处理器电连接。如图7所示的输入可以是该电源***的电源输入。
本实施例通过将直流降压器和低压差线性稳压器组合实现的电源***，可扩大该雷达***的电压输入范围。
图8为本发明实施例提供的雷达***的另一结构示意图。在上述实施例的基础上，所述转动装置包括：转台，用于承载所述雷达探测设备；电调板，与电机电连接，用于驱动电机转动，并且控制所述电机的转动状态，所述电机用于带动所述转台转动；接口板，与所述电调板或/及所述雷达探测设备电连接，所述接口板用于与外部线路进行电连接。
如图8所示，在图1的基础上，转动装置12还包括：电调板122、转台123、接口板124，其中，转台123用于承载雷达探测设备11；电调板122与电机121电连接，电调板122驱动电机121转动，并且控制电机121的转动状态，电机121用于带动转台123转动；接口板124与电调板122或/及雷达探测设备11电连接，此外，接口板124还用于与外部线路进行电连接。例如，该外部线路可以是可移动平台中的线路。
本发明实施例提供一种雷达***的信号采集方法。图9为本发明实施例提供的雷达***的信号采集方法的流程图。在本实施例中，所述雷达***包括雷达探测设备和转动装置，所述转动装置用于设置在可移动平台，所述转动装置上搭载有所述雷达探测设备，所述转动装置用于带动所述雷达探测设备转动，所述雷达探测设备包括多个天线。该雷达***具体的结构如上述实施例所示，此处不再赘述。如图9所示，本实施例中的方法，可以包括：
步骤S901、控制所述雷达探测设备绕一预设旋转轴线连续转动。
本实施例方法的执行主体可以是上述实施例所示的雷达探测设备中的处理器。该处理器可用于控制如图1所示的转动装置12中的电机121转动，例如，在电机121连续转动时，雷达探测设备11可以绕一预设旋转轴线连续转动。例如图2所示，雷达探测设备11可以绕着转动轴21连续转动。
步骤S902、在所述雷达探测设备连续转动时，控制所述多个天线发射探测信号，同时通过多个通道接收反射信号。
在雷达探测设备11绕着转动轴21连续转动时，该处理器可以控制该雷达探测设备11中的多个天线同时发射探测信号，当该探测信号被目标物体反射后，该多个天线还可以同时接收反射信号。可选的，一个天线对应一个通道，该通道具体可以是处理器和天线之间的通道。当多个天线同时接收到反射信号后，每个天线对应的通道即可接收到反射信号。该反射信号具体可以是模拟信号。
步骤S903、将多个所述通道接收到的反射信号转换为数字信号。
可选的，所述雷达探测设备还包括：多个模/数转换器；所述将多个所述通道接收到的反射信号转换为数字信号，包括：通过多个所述模/数转换器将多个所述通道接收到的反射信号转换为数字信号。
如图4-图6所示，该雷达探测设备包括多个模/数转换器，例如，多个模/数转换器分别为模/数转换器1、模/数转换器2、模/数转换器3、模/数转换器4、……、模/数转换器N。该处理器与该N个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个模/数转换器分别与一个天线电连接，在一些场景中，每个模/数转换器还可连接有多个天线，通常情况下，一个模/数转换器可连接有4个天线。
如图4所示，每个模/数转换器连接有一个天线，每个模/数转换器可以将其连接的天线接收到的反射信号转换为数字信号。在其他实施例中，每个模/数转换器还可以连接有多个天线，每个模/数转换器可以将其连接的多个天线接收到的反射信号分别转换为数字信号。
步骤S904、同步采集多个所述通道的数字信号。
处理器可同步采集多个模/数转换器分别转换后的数字信号。也就是说，每个模/数转换器的输入是该模/数转换器所连接的至少一个天线接收到的模拟的反射信号，每个模/数转换器的输出是数字信号，每个模/数转换器的输出端连接处理器，处理器可在同一时刻同步采集多个模/数转换器分别输出的数字信号。
本实施例通过转动装置带动雷达探测设备转动，使得该雷达探测设备可转动，该雷达探测设备包括处理器、多个模/数转换器和多个天线，通过处理器与多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个模/数转换器与至少一个天线电连接，使得每个模/数转换器可以将其连接的至少一个天线接收到的反射信号转换为数字信号，也就是说，每个模/数转换器可将至少一个通道中的反射信号转换为数字信号，通过该处理器在同一时刻同步采集多个模/数转换器转换后的数字信号，使得该雷达探测设备可在同一时刻获取多个通道的数据，提高了数据采集的效率、同步性和实时性。
在上述实施例的基础上，所述雷达探测设备还包括：角度传感器，所述角度传感器用于检测所述雷达探测设备转动的角度；所述方法还包括：获取所述传感器检测到的所述雷达探测设备转动的角度；根据所述角度，确定所述雷达探测设备的发射信号的方位角。
在本实施例中，该角度传感器具体可以是光栅传感器，该处理器可获取该光栅传感器检测到的该雷达探测设备当前转动的角度，该处理器可根据该角度，确定该雷达探测设备当前的发射信号即多个天线当前的发射信号的方位角。进一步，该处理器可根据多个天线当前的发射信号的方位角，控制转动装置中的电机转动不同的角度，以调节下一时刻多个天线的发射信号的方位角，使得该雷达探测设备可实现全向角度的扫描。
可选的，所述雷达探测设备还包括：存储器；所述同步采集多个所述通道的数字信号之后，所述方法还包括：将同步采集的多个所述通道的数字信号存储到所述存储器。此处的存储器具体可以是如上实施例所述的第二存储器，该第二存储器具体可以是大容量高度数据存储器，在该处理器同步采集多个模/数转换器输出的数字信号时，该处理器可以将该数字信号存储在该大容量高度数据存储器中。该大容量高度数据存储器可跟随该雷达***一起旋转，相比于通过线缆将该处理器采集到的数据回传到可移动平台的主控***或其他通信设备，解决了旋转过程中线缆缠绕的问题，提高了雷达探测设备的便携性、可配置性和可维护性。
另外，所述雷达探测设备还包括：无线传输***；所述同步采集多个所述通道的数字信号之后，所述方法还包括：将同步采集的多个所述通道的数字信号通过所述无线传输***发送给所述可移动平台中的主控***。
如图6所示，无线传输***与处理器电连接，当该处理器同步采集多个所述通道的数字信号后，该处理器还可以通过该无线传输***将同步采集的多个所述通道的数字信号发送给所述可移动平台中的主控***。
本实施例通过该无线传输***可实现数据的透传，使得该可移动平台中的主控***可以对数据进行实时监测或处理，相比于通过线缆将该处理器采集到的数据回传到可移动平台的主控***，进一步提高了雷达探测设备的可配置性和可维护性。
此外，所述雷达探测设备还包括：多个滤波器；所述通过多个通道接收反射信号之后，所述方法还包括：通过多个所述滤波器对多个所述通道接收到的反射信号进行滤波预处理。
如图6所示，该雷达探测设备还包括多个滤波器，每个滤波器与一个模/数转换器连接，当一个模/数转换器连接有一个天线时，与该模/数转换器连接的滤波器对该天线接收到的反射信号进行滤波预处理，再由该模/数转换器对该滤波器滤波预处理后的反射信号进行模/数转换。当一个模/数转换器连接有多个天线时，与该模/数转换器连接的滤波器可以对该多个天线接收到的反射信号同时进行滤波预处理，再由该模/数转换器对该滤波器滤波预处理后的反射信号进行模/数转换。
可选的，所述滤波器为可编程滤波器。
可选的，所述方法还包括：向所述多个滤波器中的至少一个滤波器发送控制指令，所述控制指令用于控制所述滤波器的参数。可选的，所述滤波器的参数包括如下至少一种：滤波器增益、截止频率。
例如，在处理器同步采集多个模/数转换器输出的数字信号之前，该处理器可以对该多个滤波器中的至少一个滤波器进行调整；或者，在处理器同步采集多个模/数转换器输出的数字信号之后，该处理器可以对该多个滤波器中的至少一个滤波器进行调整。在对该多个滤波器中的至少一个滤波器进行调整时，该处理器可以向需要调整的滤波器发送控制指令，该控制指令可用于调整该滤波器的增益、截止频率等参数。
可选的，所述同步采集多个所述通道的数字信号之前，所述方法还包括：向多个所述模/数转换器中的至少一个模/数转换器发送配置指令，所述配置指令用于同步多个所述模/数转换器的时钟。
如图4-图6所示，该雷达探测设备包括多个模/数转换器，在一些实施例中，多个模/数转换器中可能至少有部分模/数转换器的时钟与该处理器的时钟不同步，为了使得该处理器可以在同一时刻同步采集到所述多个模/数转换器转换后的数字信号，所述处理器还用于：在同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号之前，向所述多个模/数转换器中的至少一个模/数转换器发送配置指令，所述配置指令用于同步所述模/数转换器和所述处理器的时钟。完成配置后该处理器同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号。
可以理解，上述实施例的雷达***可用于执行上述实施例提供的雷达***的信号采集方法的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本发明实施例提供一种可移动平台。该可移动平台包括：机身、动力***、主控***、以及上述实施例所述的雷达***，其中，动力***安装在所述机身，用于提供移动动力；主控***与所述动力***通讯连接，用于控制所述可移动平台移动；该雷达***用于探测所述可移动平台在移动方向上的障碍物的位置信息。该雷达***的具体结构、实现原理和技术效果均与上述实施例所述的类似，此处不再赘述。
可选的，所述可移动平台包括如下至少一种：可移动机器人、无人机、自动驾驶车辆。
以无人机为例，图10为本发明实施例提供的无人机的结构示意图，如图10所示，无人机100包括：机身、动力***、飞行控制器118和雷达***102，所述动力***包括如下至少一种：电机107、螺旋桨106和电子调速器117，动力***安装在所述机身，用于提供飞行动力；飞行控制器118与所述动力***通讯连接，用于控制所述无人机飞行。该飞行控制器118可以是该无人机的主控***。雷达***102可以与该飞行控制器118进行通信。雷达***102的具体结构、实现原理和技术效果均与上述实施例所述的类似，此处不再赘述。另外，如图10所示的无人机只是示意性说明，并不限定雷达***102在该无人机上的安装方式，也不限定雷达***102在该无人机上的安装位置。
另外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述实施例所述的雷达***的信号采集方法。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，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***，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。
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。
另外，在本发明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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元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)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。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。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (26)
1.一种雷达***，其特征在于，所述雷达***包括：雷达探测设备和转动装置，所述转动装置用于设置在可移动平台，所述转动装置上搭载有所述雷达探测设备，所述转动装置用于带动所述雷达探测设备转动；
所述雷达探测设备包括处理器、多个模/数转换器和多个天线，所述处理器与所述多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，每个所述模/数转换器与至少一个天线电连接；
其中，所述模/数转换器用于将所述至少一个天线接收到的反射信号转换为数字信号，所述处理器用于同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述处理器包括现场可编程门阵列器件，所述现场可编程门阵列器件与所述多个模/数转换器中的每个模/数转换器电连接，并且通过所述现场可编程门阵列器件同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号。
3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：角度传感器，所述角度传感器与所述处理器电连接，所述角度传感器用于检测所述雷达探测设备转动的角度；
所述处理器还用于：
获取所述传感器检测到的所述雷达探测设备转动的角度；
根据所述角度，确定所述雷达探测设备的发射信号的方位角。
4.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：第一存储器和第二存储器，所述第一存储器和所述第二存储器分别与所述处理器电连接；
所述第一存储器用于存储所述处理器调用的程序代码；
所述第二存储器用于存储所述处理器从所述多个模/数转换器中同步采集到的数字信号。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：无线传输***，所述无线传输***与所述处理器电连接；
所述无线传输***用于将所述处理器从所述多个模/数转换器中同步采集到的数字信号，发送给所述可移动平台中的主控***。
6.根据权利要求1-5任一项所述的***，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：多个滤波器，所述多个滤波器中的每个滤波器与一个所述模/数转换器连接；
每个所述滤波器用于对所述至少一个天线接收到的反射信号进行滤波预处理。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述滤波器为可编程滤波器。
8.根据权利要求6或7所述的***，其特征在于，所述处理器还用于：向所述多个滤波器中的至少一个滤波器发送控制指令，所述控制指令用于控制所述滤波器的参数。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述滤波器的参数包括如下至少一种：
滤波器增益、截止频率。
10.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述处理器还用于：
在同步采集所述多个模/数转换器转换后的数字信号之前，向所述多个模/数转换器中的至少一个模/数转换器发送配置指令，所述配置指令用于同步所述模/数转换器和所述处理器的时钟。
11.根据权利要求1-10任一项所述的***，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：电源***，所述电源***与所述处理器电连接，所述电源***用于给所述雷达探测设备供电。
12.根据权利要求11所述的***，其特征在于，所述电源***包括：控制器、多个直流降压器和多个低压差线性稳压器，所述控制器与所述多个直流降压器中的每个直流降压器电连接，所述控制器与所述多个低压差线性稳压器中的每个低压差线性稳压器电连接；
所述多个直流降压器中的每个直流降压器与多个低压差线性稳压器电连接；
每个所述直流降压器连接的多个低压差线性稳压器中的每个所述低压差线性稳压器与一个所述模/数转换器电连接。
13.根据权利要求1-12任一项所述的***，其特征在于，所述转动装置包括：
转台，用于承载所述雷达探测设备；
电调板，与电机电连接，用于驱动电机转动，并且控制所述电机的转动状态，所述电机用于带动所述转台转动；
接口板，与所述电调板或/及所述雷达探测设备电连接，所述接口板用于与外部线路进行电连接。
14.一种雷达***的信号采集方法，其特征在于，所述雷达***包括雷达探测设备和转动装置，所述转动装置用于设置在可移动平台，所述转动装置上搭载有所述雷达探测设备，所述转动装置用于带动所述雷达探测设备转动，所述雷达探测设备包括多个天线，所述方法包括：
控制所述雷达探测设备绕一预设旋转轴线连续转动；
在所述雷达探测设备连续转动时，控制所述多个天线发射探测信号，同时通过多个通道接收反射信号；
将多个所述通道接收到的反射信号转换为数字信号；以及
同步采集多个所述通道的数字信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：角度传感器，所述角度传感器用于检测所述雷达探测设备转动的角度；
所述方法还包括：
获取所述传感器检测到的所述雷达探测设备转动的角度；
根据所述角度，确定所述雷达探测设备的发射信号的方位角。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：存储器；
所述同步采集多个所述通道的数字信号之后，所述方法还包括：
将同步采集的多个所述通道的数字信号存储到所述存储器。
17.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：无线传输***；
所述同步采集多个所述通道的数字信号之后，所述方法还包括：
将同步采集的多个所述通道的数字信号通过所述无线传输***发送给所述可移动平台中的主控***。
18.根据权利要求14-17任一项所述的方法，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：多个滤波器；
所述通过多个通道接收反射信号之后，所述方法还包括：
通过多个所述滤波器对多个所述通道接收到的反射信号进行滤波预处理。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述滤波器为可编程滤波器。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
向所述多个滤波器中的至少一个滤波器发送控制指令，所述控制指令用于控制所述滤波器的参数。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述滤波器的参数包括如下至少一种：
滤波器增益、截止频率。
22.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述雷达探测设备还包括：多个模/数转换器；
所述将多个所述通道接收到的反射信号转换为数字信号，包括：
通过多个所述模/数转换器将多个所述通道接收到的反射信号转换为数字信号。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述同步采集多个所述通道的数字信号之前，所述方法还包括：
向多个所述模/数转换器中的至少一个模/数转换器发送配置指令，所述配置指令用于同步多个所述模/数转换器的时钟。
24.一种可移动平台，其特征在于，包括：
机身；
动力***，安装在所述机身，用于提供移动动力；
主控***，与所述动力***通讯连接，用于控制所述可移动平台移动；
以及
权利要求1-13任一项所述的雷达***，用于探测所述可移动平台在移动方向上的障碍物的位置信息。
25.根据权利要求24所述的可移动平台，其特征在于，所述可移动平台包括如下至少一种：
可移动机器人、无人机、自动驾驶车辆。
26.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现权利要求14-23任一项所述的方法。
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