[發明專利]陣列式非線性目標探測系統及方法

在審

• 申請號: 201510273830.6
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104849764A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 尹中航;宋恒
• 申請（專利權）人: 上海海潮新技術研究所
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種陣列式非線性目標探測系統，其特征在于，包括：設置于檢測容器頂部的發射模塊、設置于檢測容器周邊用于接收自激回波的接收模塊以及分別與發射模塊和接收模塊相連的信號處理模塊，其中：

所述的信號處理模塊包括：信號處理單元、外部控制單元和顯示單元，其中：信號處理單元分別與外部控制單元、發射單元、接收單元和顯示單元相連接，輸出控制指令并接收用戶操作指令、接收視頻信號并轉換為累積量特征空間后輸出至顯示單元。

2.根據權利要求1所述的陣列式非線性目標探測系統，其特征是，所述的發射模塊包括：發射天線組和與之相連的發射單元，其中：發射單元接收來自信號處理模塊的控制指令并產生所需的發射信號，發射天線組向容器內發射電磁波信號。

3.根據權利要求2所述的陣列式非線性目標探測系統，其特征是，所述的發射天線組包括至少兩個發射天線以同時發射兩種不同頻率的電磁波信號。

4.根據權利要求1所述的陣列式非線性目標探測系統，其特征是，所述的接收模塊包括：接收天線陣和與之相連的接收單元，其中：接收天線陣接收容器中金屬反射的自激回波，接收單元對自激回波進行濾波、AD采樣處理后輸出至信號處理模塊。

5.根據權利要求4所述的陣列式非線性目標探測系統，其特征是，所述的接收天線陣包括至少五個子天線，以分別同時接收不同頻段的回波信號。

6.根據權利要求4或5所述的陣列式非線性目標探測系統，其特征是，所述的接收天線陣同時接收二次諧波和三次諧波。

7.根據權利要求3所述的陣列式非線性目標探測系統，其特征是，所述的發射單元包括：

用于產生參考激勵信號的參考源、

兩個分別與參考源和對應的電調衰減器相連接的鎖相環，用于頻率鎖定800MHz和900MHz的兩個發射激勵信號、

兩個分別與對應的鎖相環和功放相連接的電調衰減器，用于在信號處理單元的控制下控制激勵信號的幅度，確保輸入到功放的激勵信號幅度在功放要求范圍內，同時接收機不會處于飽和工作狀態、

兩個分別與對應的電調衰減器和濾波器相連接的功率放大器，用于在信號處理單元的發射調制信號下控制脈沖功放，實現對發射信號的脈沖調制，發射調制信號脈寬為200ps，周期為20ms，占空比為1％、

兩個分別與對應的功放和發射天線相連接的濾波器，用于將功放輸出的大功率脈沖信號中的干擾濾除。

8.根據權利要求5所述的陣列式非線性目標探測系統，其特征是，所述的接收天線陣包括：

第一接收天線，位于正方體檢測箱左側面，用于接收電子目標輻射的1699.16MHz二次諧波；

第二接收天線，位于正方體檢測箱左側面，用于接收電子目標輻射的2499.52MHz三次諧波；

第三接收天線，位于正方體檢測箱頂部，用于接收電子目標輻射的1699.16MHz二次諧波；

第四接收天線，位于正方體檢測箱右側面，用于接收電子目標輻射的1699.16MHz二次諧波；

第五接收天線，位于正方體檢測箱右側面，用于接收電子目標輻射的2499.52MHz三次諧波。

9.根據權利要求5所述的陣列式非線性目標探測系統，其特征是，所述的接收單元包括：

五個分別與對應的接收天線和混頻器相連接的濾波器，用于濾除接收信號中的干擾、

五個分別與對應的濾波器和放大檢波器相連接的混頻器，用于將接收信號和本振鎖相信號混頻后輸出10.7MHz中頻信號、

五個分別與對應的混頻器和信號采樣合并器相連接的放大檢波器，用于對10.7MHz中頻信號進行窄帶濾波、放大和檢波處理、

與五個放大檢波器相連接的信號采樣合并器，用于對五通道信號進行AD采樣和合并，輸出給信號處理單元。

10.一種根據上述任一權利要求所述系統的金屬探測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將被探測物件放入探測容器內；

步驟2、通過發射天線組發射電磁波照射被探測物件，同時，通過接收天線陣同步接收被探測物件中電子目標散射在空間各方向上的諧波信號；

步驟3、通過信號處理單元構建接收陣列信號的累積量特征空間，并在顯示單元中實時展示；

步驟4、通過外部控制單元調整發射信號功率，并通過顯示單元同步觀察接收信號，獲得最佳效果；

步驟5、通過顯示單元調取包括時域信號和累積量信號的歷史相關信號與當前信號進行對比，根據參考閾值進行判斷：當二次諧波時域信號或累積量信號強度超過相應的參考閾值時，判斷容器內存在半導體目標，否則不存在；當三次諧波時域信號或累積量信號強度超過相應的參考閾值時，判斷容器內存在金屬目標，否則不存在。