[發明專利]一種超寬帶雷達式生命探測系統及方法

無效

• 申請號: 201110290926.5
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102508305A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 倪曉軍;倪帥;朱國富;辛勤
• 申請（專利權）人: 無錫軍帥電子科技有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳麗燕

技術領域

本發明涉及生命搜救探測設備領域，尤其涉及一種超寬帶雷達式生命探測系統及方法。

背景技術

眾所周知，在地震、火災、建筑坍塌等事故現場，對于生命體進行快速、準確的探測和定位是實現對生存人員及時有效救助的的根本保障。穿墻生命探測技術能探測到被多種障礙物遮擋的目標，尤其是生命體目標及其各種特征，可廣泛應用于災害救援、反恐、公安、消防、醫療及軍事偵察等領域，穿墻探測技術多種多樣，按照工作模式可分為主動式和被動式兩種，按照所采用的信息載體可分為超聲波、超低頻電磁波、微波、毫米波、x射線等。利用人體靜電場、超低頻電磁能被動探測系統雖然功耗小，不易被發現，但是要探測呼吸和心跳這樣低至3Hz以下的信號，需要較長的探測時間，而且難以測距與定位；主動探測系統一般可以實現測距，存在兩個或更多探測單元則能夠對目標定位甚至成像，但功耗高，易暴露。穿墻探測技術的載體也各有特點，電磁波傳播速度快，工作頻段高，可以在很高的重復頻率下工作，但不能穿透金屬介質；超聲波能夠穿透金屬介質，但是傳播速度較慢，不利于實時定位；X射線穿透性和分辨力都較好，但是對人體有危害。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種超寬帶雷達式生命探測系統及方法，其不僅穿透墻壁能力強，探測精度高，而且操作簡單方便。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種超寬帶雷達式生命探測系統，其包括雷達主機和控制終端，所述雷達主機包括發射天線、接收天線、發射機、接收機、主控系統及通信單元，所述控制終端用于發射探測指令和接收探測結果，所述通信單元用于雷達主機和控制終端之間的數據傳輸，所述主控系統接收到通信單元傳入的探測指令后，觸發發射機產生超寬帶窄脈沖，所述發射天線用于在觀測區域范圍內輻射超寬帶窄脈沖，所述接收天線用于接收脈沖回波，并將脈沖回波傳入接收機進行采樣，采樣后的數據傳入主控系統進行雜波抑制、檢測、判決，所述通信單元將主控系統的處理結果傳入控制終端進行顯示。

特別的，所述主控系統為嵌入式主控板，所述發射機包括預觸發脈沖電路和Marx電路，所述接收機包括射頻前端、中頻模擬信號轉換數字信號(AD)電路及時序控制單元，所述控制終端發射探測指令，探測指令經通信單元及嵌入式主控板進入時序控制單元，所述時序控制單元觸發預觸發脈沖電路，并在Marx電路的配合下產生納秒級的超寬帶窄脈沖，然后通過發射天線對觀測區域進行輻射，接收天線接收脈沖回波，并將脈沖回波傳入射頻前端，所述射頻前端對脈沖回波進行處理后進入中頻AD電路，并在時序控制單元的控制下對脈沖回波進行等效采樣。

特別的，所述控制終端為手持終端，所述手持終端包括通信單元和個人數字助理(PDA)主板，所述PDA主板通過通信單元向主控系統發射指令并接收和顯示來自主控系統的數據處理結果。

特別的，所述中頻模擬信號轉換數字信號(AD)電路包括步進系統，該步進系統包括快斜波發生器、階梯波發生器和比較器，脈沖回波進入中頻AD電路后通過步進系統進行等效采樣。

特別的，所述通信單元為Wi-Fi單元。

本發明還公開了一種超寬帶雷達式生命探測方法，所述方法包括如下步驟：

S1、控制終端發射探測指令，探測指令經通信單元進入主控系統，所述主控系統觸發發射機產生超寬帶窄脈沖；

S2、發射天線將超寬帶窄脈沖輻射到觀測區域；

S3、接收天線接收脈沖回波，并將其傳入接收機；

S4、接收機對脈沖回波進行采樣；

S5、主控系統對采樣后的數據進行雜波抑制、檢測、判決；

S6、通信單元將主控系統的處理結果傳入控制終端進行顯示。

特別的，所述步驟S1至S5具體包括：控制終端發射探測指令，探測指令經通信單元及嵌入式主控板進入時序控制單元，所述時序控制單元觸發預觸發脈沖電路，并在Marx電路的配合下產生納秒級的超寬帶窄脈沖，然后發射天線將超寬帶窄脈沖輻射到觀測區域，接收天線接收脈沖回波后進入射頻前端，所述射頻前端對脈沖回波進行處理后進入中頻模擬信號轉換數字信號(AD)電路，并在時序控制單元的控制下對脈沖回波進行等效采樣。

特別的，所述中頻AD電路對脈沖回波進行等效采樣具體包括：快斜波發生器產生快斜波，階梯波發生器產生階梯波，所述快斜波和快斜波傳入比較器后得到步進脈沖，脈沖回波實現等效采樣。

特別的，所述控制終端發射探測指令具體包括：手持終端的PDA主板通過設置于手持終端內的通信單元發射探測指令并接收和顯示探測結果。