本申请涉及雷达测距，尤其涉及一种fmcw激光雷达测距方法、fmcw激光雷达及测距设备。
背景技术：
1、fmcw(frequency modulated continuous wave)是一种先进的激光测距技术，其具有测量距离范围广、测距精度高、可实现无合作目标的非接触性测距等特点，同时实时性高、结构简单、系统兼容性好。
2、基于fmcw测距技术的车载激光雷达通常采用基于快速傅里叶变换(fast fouriertransform，fft)的频率估计算法来进行差频信号的频率提取。通过将差频信号转换到频域，对频谱的谱峰进行搜索，将最大谱峰所对应的频率作为差频信号的频率，进一步得到目标的距离。采用fft提取频率的计算速度快、优化空间大、硬件实现简单，非常适合作为实时测距系统中的信号处理方案。
3、然而，fft取最大谱峰的方案存在显著缺点。第一方面，fft取最大谱峰会受到栅栏效应的影响，使计算精度不足，而在现有技术中，fft与反傅里叶变换(inverse fastfourier transform，ifft)的多次结合计算，在精度符合需求的情况下，整体计算复杂度大，不利于实时计算；第二方面，当探测环境中某一频段内存在较强的干扰或者存在较大的背景噪声时，且干扰或噪声信号频率的幅度超过目标信号频率的幅度值，这种方案会将干扰信号作为目标频率进行提取，造成频率的估计错误，严重影响了目标距离雷达的距离状态信息的正确性，而在现有技术中，采用恒虚警率(constant false alarm rate，cfar)检测筛去干扰和噪声，但这种方式在复杂背景以及干扰目标数超过限度时检测性能会快速下降，并且不能有效针对某一频段内的强杂波进行消除。
技术实现思路
1、本申请提供了一种fmcw激光雷达测距方法、fmcw激光雷达及测距设备。可删去指定频段内信号和干扰频率的同时，实现解析雷达产生的差频信号，从而获得目标距离。
2、第一方面，本申请实施例提供一种fmcw激光雷达测距方法，所述fmcw激光雷达测距方法包括：对包含目标状态信息的差频信号进行快速傅里叶变换得到多个变换频率和每一变换频率所对应的幅度；从所述多个变换频率中进行恒虚警率检测以检测出目标频率；对所述目标频率进行基于快速傅里叶变换的频率粗估计以获取所述目标频率的粗估计值，所述粗估计值用于计算测量距离所对应的差频频率；对所述粗估计值进行基于离散傅里叶变换的频率细估计以获取所述目标频率的精细估计值，所述精细估计值用于计算测量距离所对应的差频频率；对所述粗估计值和所述精细估计值进行计算以得到所述差频频率。
3、第二方面，本申请实施例提供一种fmcw激光雷达，所述fmcw激光雷达包括存储器和处理器。存储器用于存储计算机程序；处理器用于执行所述计算机程序以实现上述的fmcw激光雷达测距方法。
4、第三方面，本申请实施例提供了一种测距设备，所述测距设备包括本体以及安装于所述本体的上述的fmcw激光雷达。
5、上述fmcw激光雷达测距方法、fmcw激光雷达及测距设备，通过对差频信号快速傅里叶变换获取多个变换频率并作恒虚警率检测，删去干扰频率的同时获取目标频率，再通过频率估计得到差频频率，完成距离测量。既提高计算的精确度，又能删去干扰频率，实现针对特定频段内信号的处理。
1.一种fmcw激光雷达测距方法，其特征在于，所述fmcw激光雷达测距方法包括：
2.如权利要求1所述的fmcw激光雷达测距方法，其特征在于，所述目标状态信息包含有目标与所述激光雷达之间的距离信息；对包含目标状态信息的差频信号进行快速傅里叶变换得到多个变换频率和每一变换频率所对应的幅度，包括：
3.如权利要求1所述的fmcw激光雷达测距方法，其特征在于，所述恒虚警率检测用于筛选并删除所述变换频率中的干扰；从所述多个变换频率中进行恒虚警率检测以检测出目标频率，包括：
4.如权利要求3所述的fmcw激光雷达测距方法，其特征在于，在所述检测中，每一幅度被设置于一个检测单元中，每一检测单元包含一个前滑窗和一个后滑窗，每一滑窗中包含若干幅度；根据所述已筛选频率所对应的幅度，获取杂波功率，包括：
5.根据权利要求4所述的fmcw激光雷达测距方法，其特征在于，根据所述杂波功率和预设的门限因子，在所述已筛选频率中检测出所述目标频率，包括：
6.如权利要求1所述的fmcw激光雷达测距方法，其特征在于，所述粗估计值为所述目标频率所对应的幅度；对所述粗估计值进行基于离散傅里叶变换的频率细估计以获取所述目标频率的精细估计值，包括：
7.如权利要求6所述的fmcw激光雷达测距方法，其特征在于，所述粗估计值对应频率为fc，前四个频率值为fc-4、fc-3、fc-2、fc-1，后四个频率值为fc+1、fc+2、fc+3、fc+4，所述频率值对应下标与所述粗估计值对应频率的下标差值相同的频率值相对应；根据所述变换点数，按序取所述粗估计值对应频率的前后各四个频率值，并根据所述频率值计算所述精细估计值，包括：
8.如权利要求1所述的fmcw激光雷达测距方法，其特征在于，对所述粗估计值和所述精细估计值进行计算所得到的所述差频频率的计算公式如下：
9.一种fmcw激光雷达，其特征在于，所述fmcw激光雷达包括：
10.一种测距设备，其特征在于，测距设备包括本体以及安装于所述本体的如权利要求9所述的fmcw激光雷达。
