[實用新型]一種基于混合波形的建筑物透視探測裝置

有效

• 申請號: 201220190721.X
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN202583456U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 孔令講;賈勇;楊曉波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;A61B5/113
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 李明光

技術領域

本實用新型涉及雷達技術，特別涉及建筑物透視探測技術。

背景技術

建筑物透視探測是指透過建筑物墻體對建筑物內部隱蔽人體目標的檢測、定位、跟蹤、成像和識別。滿足此類應用需求唯一可行的探測裝置為微波雷達，采用對建筑物墻體具有穿透能力的特定頻率的電磁波，通過對隱蔽人體目標回波進行信號處理，提取人體目標的位置、狀態和生命特征等信息，實現建筑物透視探測。

現有基于微波雷達的建筑物透視探測裝置主要實現：運動人體定位與跟蹤和靜止人體微弱呼吸生命特征探測，其中，運動人體定位與跟蹤要求探測裝置在穿透墻體條件下具備很高的距離分辨能力和一定的探測距離，因此，要求雷達探測裝置采用大時寬-帶寬積的信號波形，典型代表為步進頻率連續波信號和線性調頻連續波信號，如美國AKELA公司、英國THALES公司和加拿大國防研究與發展中心DRDC研制的建筑物透視探測裝置都采用了步進頻率連續波信號；而對于靜止人體微弱呼吸生命特征探測，雷達接收機要求具備很高的靈敏度，即具備很窄的工作帶寬，由于步進頻率連續波和線性調頻連續波兩種波形體制下的接收機工作帶寬較寬，接收機靈敏度不利于微弱呼吸生命特征的穩健探測，因此，雷達探測裝置通常采用單載頻連續波信號，對應的接收機具備很窄的工作帶寬，保證很高的接收機靈敏度實現微弱呼吸生命特征的穩健探測，如美國的Hawaii大學和Michigan大學研制的建筑物透視探測裝置都采用了單載頻連續波信號。綜上所述，現有的建筑物透視探測裝置都是單一波形體制，基于不同體制優點針對性地實現不同的探測功能，單一探測裝置無法實現多種探測功能，降低了裝置的集成度和適用性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種能夠實現運動人體定位與跟蹤以及生命特征探測的建筑物透視探測裝置。

本實用新型為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種基于混合波形的建筑物透視探測裝置，其特征在于，包括發射機、兩通道接收機、數據采集與時序控制模塊、信號處理機、顯控終端、電源模塊、發射天線和雙接收天線；發射機的本振信號輸出端與兩通道接收機的本振信號輸入端相連，發射機的輸出端與發射天線相連，接收機的輸入端與雙接收天線相連，數據采集與時序控制模塊的數據輸入端與兩通道接收機的數據輸出端相連，數據采集與時序控制模塊的控制參數輸入端與顯控終端的控制參數輸出端相連，顯控終端與信號處理機相連，數據采集與時序控制模塊的數據輸出端與信號處理機的數據接收端相連，數據采集與時序控制模塊的控制指令輸出端分別與發射機的控制指令接收端、兩通道接收機的控制指令接收端相連，電源模塊分別與發射機、兩通道接收機、數據采集與時序控制模塊、信號處理機、顯控終端、電源模塊、發射天線和雙接收天線相連；

所述發射機包括參考晶振RIF、直接數字頻率合成器DDS、現場可編程門陣列FPGA、兩個倍頻濾波放大鏈路、功率分配器和衰減器；RIF的輸出端與第一個倍頻濾波放大鏈路的輸入端相連，第一個倍頻濾波放大鏈路的輸出端與DDS的參考信號輸入端相連，FPGA的控制指令輸入端與數據采集與時序控制的控制指令輸出端相連，FPGA的控制指令輸出端分別與DDS的控制指令輸入端和衰減器的控制指令輸入端相連，DDS的輸出端與第二個倍頻濾波放大鏈路的輸入端相連，第二個倍頻濾波放大鏈路的輸出端與功率分配器的輸入端相連，功率分配器的一個輸出端與衰減器的輸入端相連，功率分配器的另一個輸出端分別與接收機的兩個IQ兩路解調器的本振輸入端相連，衰減器的輸出端與發射天線相連；DDS輸出步進頻率連續波和單載頻連續波；

所述雙通道接收機包括2個低噪聲放大器LNA、2個帶通濾波器BPF、2個IQ解調器、4個切換開關、4個步進頻率低通濾波器、4個單載頻低通濾波器；兩個LNA的輸入端分別與兩個接收天線相連，兩個LNA的輸出端分別與兩個BPF的輸入端相連，兩個BPF的輸出端分別與兩個IQ解調器的輸入端相連，IQ解調器的I路輸出端、Q路輸出端分別與對應的切換開關的輸入端相連，切換開關的兩個輸出端分別連接1個步進頻率低通濾波器和1個單載頻低通濾波器，步進頻率低通濾波器和單載頻低通濾波器的輸出端與數據采集與時序控制模塊的模數轉換器ADC的數據輸入端相連；