[發(fā)明專(zhuān)利]二維穿墻探測(cè)目標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611266219.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106646458B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賽景波;殷豪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S13/88
• 分類(lèi)號(hào): G01S13/88
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.二維穿墻探測(cè)目標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)是一種單發(fā)雙收二維穿墻探測(cè)目標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)；該系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成；硬件部分由發(fā)射天線(xiàn)、接收天線(xiàn)、切換器、中心處理單元、FPGA信號(hào)控制處理單元、顯示單元組成；軟件部分由主控程序和信號(hào)處理程序組成；天線(xiàn)包括發(fā)射天線(xiàn)、接收天線(xiàn)1、接收天線(xiàn)2；FPGA信號(hào)處理單元與中心處理單元連接；中心處理單元與發(fā)射天線(xiàn)連接，接收天線(xiàn)1、接收天線(xiàn)2通過(guò)切換器與中心處理單元連接；FPGA信號(hào)處理單元分別與顯示器和切換器連接；發(fā)射天線(xiàn)、接收天線(xiàn)1、接收天線(xiàn)2均通過(guò)障礙物與被測(cè)生命體進(jìn)行信號(hào)交互；

FPGA信號(hào)控制處理單元通過(guò)讀寫(xiě)傳輸線(xiàn)連接中心處理單元，在主控程序的控制下控制中心處理單元發(fā)送和接收沖激脈沖，并設(shè)置沖激脈沖頻率以及采集速率，控制中心處理單元連接的發(fā)送天線(xiàn)產(chǎn)生頻率范圍0-6GB的沖激脈沖；當(dāng)發(fā)射信號(hào)遇到墻壁或者障礙物時(shí)，部分電磁波能量能夠繼續(xù)向前傳播，直至遇到生命體；生命體心臟的跳動(dòng)或呼吸使得胸壁前后移動(dòng)使反射回的沖激脈沖發(fā)生多普勒效應(yīng)，反射回來(lái)的沖激脈沖之間的間隔拉伸或縮短，沖激脈沖遇生命體胸壁移動(dòng)反射；經(jīng)中心處理單元連接的接收天線(xiàn)接收，再傳遞到FPGA信號(hào)控制處理單元，作為信號(hào)處理程序判斷是否存在生命體的依據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維穿墻探測(cè)目標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)的步驟如下：

步驟1：FPGA信號(hào)控制中心處理單元，產(chǎn)生頻率在0-6GHZ范圍內(nèi)的沖激脈沖，并設(shè)置切換器的切換頻率；

步驟2：發(fā)送天線(xiàn)將沖激脈沖信號(hào)發(fā)射出去；

步驟3：兩接收天線(xiàn)分時(shí)采集反射回的沖激脈沖信號(hào)；

步驟4：中心處理單元將采集到的信號(hào)傳遞到FPGA信號(hào)控制處理單元；

步驟5：FPGA信號(hào)控制處理單元判斷是否探測(cè)到了生命體，然后計(jì)算該生命體二維平面位置，對(duì)其定位；

步驟6：在顯示單元上顯示被測(cè)生命體二維平面坐標(biāo)位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維穿墻探測(cè)目標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于：兩接收天線(xiàn)與被測(cè)生命體構(gòu)成一個(gè)三角形，接收天線(xiàn)1與接收天線(xiàn)2的距離是D，以接收天線(xiàn)1為極點(diǎn)，接收天線(xiàn)1沿接收天線(xiàn)2的方向?yàn)闃O軸；其中接收天線(xiàn)1的極坐標(biāo)為(0,0)，接收天線(xiàn)2坐標(biāo)為(D,0)；電磁波傳播的速度為c，兩天線(xiàn)的接收的回波時(shí)延分別為t₁、t₂；則被測(cè)生命體到接收天線(xiàn)1、接收天線(xiàn)2的距離分別近似為：

d₁≈ct₁/2

d₂≈ct₂/2

被測(cè)生命體的平面坐標(biāo)為(ρ,θ)，由距離關(guān)系得到：

ρ＝d₁

得到被測(cè)生命體的極坐標(biāo)表達(dá)式為：

ρ＝d₁

接收天線(xiàn)接收到的回波信號(hào)，傳遞到FPGA信號(hào)控制處理單元，再進(jìn)行相應(yīng)的算法處理，得到被測(cè)生命體的二維平面坐標(biāo)數(shù)據(jù)，最后在顯示單元上顯示。