[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

本發明涉及一種多頻復合探地雷達系統，包括，N個雷達模塊、數據轉接器和控制處理模塊；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；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；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。本發明解決了探地雷達在工程實踐中探測深度和分辨率之間的矛盾，實現作業過程中多頻段探地雷達天線同時探測，覆蓋面廣，兼顧深部和淺部的地質信息，提高了探地雷達的探測質量和作業效率。

技術領域

本發明涉及探地技術領域，尤其是一種多頻復合探地雷達系統。

背景技術

隨著我國對城市地下空間的快速的開發利用，對于城市地下空間地質勘查的需求日益增加，尤其滿足城市地下空間探測和地鐵、管廊建設等工程的地質勘查需求。

目前，探地雷達產品僅能搭載單一中心頻率的天線或者僅支持單通道采集，單通道采集的探地雷達探測范圍有限，如果需要對深層地下空間進行勘察，例如超過20米，則需要用多部工作在不同頻率的雷達分別進行多次勘察才能實現，探測費時費力，效率較低。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種多頻復合探地雷達系統，解決對深層地下空間進行勘察時，使用現有探地雷達效率低的問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種多頻復合探地雷達系統，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。

進一步地，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。

進一步地，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。