[發明專利]一種多頻復合探地雷達系統

有效

• 申請號: 201811595910.3
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109633758B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 李琳;韓懷鵬;付彥志;焦曉亮;陳新漢;曲潤峰;王長璟
• 申請（專利權）人: 北京華航無線電測量研究所
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 李明里;龐許倩

1.一種多頻復合探地雷達系統，其特征在于，包括，N個雷達模塊、數據轉接器和控制處理模塊；

所述數據轉接器將N個雷達模塊分別與控制處理模塊連接，用于建立每個雷達模塊與控制處理模塊之間的數據傳輸通路；

所述控制處理模塊，用于產生控制指令對每一個雷達模塊進行配置和工作狀態控制；接收、處理每一個雷達模塊輸出的回波數據，生成雷達數據文件；

所述N個雷達模塊，分別工作于不同頻率點，用于對地發射雷達探測信號，接收、處理反射回波信號，輸出回波數據；

所述控制處理模塊包括雷達配置模塊、雷達工序控制模塊和雷達回波數據接收顯示模塊；

所述雷達配置模塊，用于形成每一個雷達模塊的配置數據，通過數據轉接器發送到對應雷達模塊對雷達的工作參數進行配置；

所述配置數據包括觸發脈沖控制字、采樣間隔控制字、采樣周期控制字和增益控制字；

觸發脈沖控制字、采樣間隔控制字和采樣周期控制字通過數據轉接器發送到對應雷達模塊的時序控制電路；

觸發脈沖控制字，用于設置雷達模塊的觸發脈沖間隔；

采樣間隔控制字，用于設置雷達模塊等效采樣的采樣間隔；

采樣周期控制字，用于設置采樣脈沖距相應觸發脈沖的最大時間間隔；

增益控制字通過數據轉接器發送到對應雷達模塊的增益受控放大電路，用于控制受控增益信號的增益控制率；

所述雷達工序控制模塊，用于設定N個雷達模塊的工作時序，通過數據轉接器發送到N個雷達模塊控制每個雷達模塊探測、通信和待機的工作時序；

所述設定的工作時序為分時工作，即每個雷達模塊分時進行探測、通信和待機，在一個時序內只有一個雷達模塊進行探測，另一個雷達模塊與控制處理模塊通信，用于返回采集回波數據；其他雷達模塊待機；

所述雷達回波數據接收顯示模塊，用于接收所述數據轉接器轉發的雷達模塊輸出的回波信號數字包，轉換為雷達數據文件進行存儲和顯示。

2.根據權利要求1所述的多頻復合探地雷達系統，其特征在于，所述雷達模塊的接收組件包括時序控制電路、信號處理電路、等效采樣電路、增益受控放大電路、低噪聲放大電路和通信接口電路；

所述時序控制電路，產生觸發脈沖到雷達模塊的發射組件，用于對發射信號進行時序控制；產生采樣脈沖，用于對回波信號處理進行時序控制；

所述低噪聲放大電路與雷達模塊的接收天線連接，用于對天線接收的回波信號進行低噪聲放大，將信號電平調整到設定范圍后，輸出到增益受控放大電路；

所述增益受控放大電路與所述時序控制電路連接，在所述采樣脈沖的控制下，對所述低噪聲放大后的回波信號進行受控增益放大，輸出到等效采樣電路；

所述等效采樣電路與所述時序控制電路連接，在所述采樣脈沖的控制下，對增益放大后的回波信號進行采樣得到數字回波信號，輸出到信號處理電路；

所述信號處理電路與通信接口電路連接，對所述數字回波信號進行數據打包處理，輸出符合設定通信協議的數據包括到通信接口電路；

所述通信接口電路與所述數據轉接器連接，將數據包通過所述數據轉接器傳輸到所述控制處理模塊進行處理。

3.根據權利要求2所述的多頻復合探地雷達系統，其特征在于，所述時序控制電路包括，觸發脈沖產生電路和采樣脈沖產生電路；

所述觸發脈沖產生電路，在所述控制處理模塊的指令控制下，產生脈沖周期固定的觸發脈沖，用于觸發雷達模塊的發射組件產生雷達探測脈沖；

所述采樣脈沖產生電路與所述觸發脈沖產生電路連接，以觸發脈沖為基準，產生相對于觸發脈沖依次后延的步進時延采樣脈沖序列。

4.根據權利要求3所述的多頻復合探地雷達系統，其特征在于，所述增益受控放大電路包括增益調整電路和可控增益放大電路；

所述增益調整電路，與所述采樣脈沖產生電路連接，在所述步進時延采樣脈沖的控制下，產生受控增益信號輸出到可控增益放大電路；

所述可控增益放大電路，用于在受控增益信號的控制下，對所述低噪聲放大后的回波信號進行受控增益放大；

受控增益信號控制所述增益放大量隨所述步進時延采樣脈沖序列的順序，周期性、階梯型的增大。