[發明專利]一種低功耗高性能的超寬帶雷達系統

在審

• 申請號: 201910001497.1
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109725305A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 何昌見;江春城
• 申請（專利權）人: 公安部第一研究所
• 主分類號: G01S13/02
• 分類號: G01S13/02;G01S7/41
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種低功耗高性能的超寬帶雷達系統，包括ARM控制器、超寬帶信號發射電路和超寬帶回波信號接收電路；所述超寬帶信號發射電路包括脈沖發生器、超寬帶發射機和發射天線，所述ARM控制器、脈沖發生器、超寬帶發射機和發射天線依次連接；所述超寬帶回波信號接收電路包括信號放大及采集單元、脈沖混頻器、接收天線和本地脈沖發生器，所述接收天線、脈沖混頻器、信號放大及采集單元、ARM控制器依次連接，所述本地脈沖發生器和脈沖混頻器連接；所述ARM控制器通訊連接于成像顯示裝置。本發明實現了探地設備的低功耗、便攜化，可應用到排爆探地領域。

技術領域

本發明涉及雷達系統技術領域，具體涉及一種低功耗高性能的超 寬帶雷達系統。

背景技術

在一些新疆喀什、和田等地區恐怖襲擊案例中，存在犯罪分子在 公共場所地下埋藏大量炸藥襲擊公安干警、制造恐怖襲擊的情況。通 過走訪公安一線，發現目前公安領域尚未有探測地下深埋爆炸物(AT 坦克地雷、AP殺傷人員地雷、UXO未爆物)的裝備。常規的X光背 散射無法在地下這種環境中使用，熒光淬滅技術、離子遷移譜等手段 需要有爆炸物分子揮發到空氣中，而埋藏在地下的爆炸物無法采用接 觸式的檢測手段，所以該裝備是一線特警急需的一種反恐排爆裝備。

工程領域的探地雷達多采用高功率的發射設備，體積大、功耗高， 不太適用于便攜場景。另一方面，當前排爆領域主要是金屬探測雷達， 對于非金屬為主的新型爆炸物探測能力較差，而且這些裝備沒有針對 公安的戰術進行被探測物的專家庫優化。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種低功耗高性能的超寬 帶雷達系統，實現探地設備的低功耗、便攜化，可應用到排爆探地領 域。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種低功耗高性能的超寬帶雷達系統，包括ARM控制器、超寬帶 信號發射電路和超寬帶回波信號接收電路；所述超寬帶信號發射電路 包括脈沖發生器、超寬帶發射機和發射天線，所述ARM控制器、脈沖 發生器、超寬帶發射機和發射天線依次連接；所述超寬帶回波信號接 收電路包括信號放大及采集單元、脈沖混頻器、接收天線和本地脈沖 發生器，所述接收天線、脈沖混頻器、信號放大及采集單元、ARM控 制器依次連接，所述本地脈沖發生器和脈沖混頻器連接；所述ARM控 制器通訊連接于成像顯示裝置；

所述脈沖發生器用于通過門電路對ARM控制器的脈沖信號進行 整形；

所述超寬帶發射機用于將從脈沖發生器輸入的脈沖信號轉變為 超寬帶信號；

所述發射天線用于對從超寬帶發射機輸入的超寬帶信號進行電 波轉換，從而將超寬帶信號耦合到空間中；

所述接收天線用于對超寬帶回波信號進行電波轉換，從而將超寬 帶回波信號從空間耦合到超寬帶回波信號接收電路中；

所述本地脈沖發生器用于產生本地脈沖信號，脈沖混頻器用于將 接收到的超寬帶回波信號和本地脈沖信號進行混頻，當超寬帶回波信 號和本地脈沖信號在同一時間出現時，脈沖混頻器將輸出混頻信號；

所述信號放大及采集單元用于當超寬帶回波信號經脈沖混頻器 混頻輸出混頻信號后，通過運算放大電路進行混頻信號放大并輸出至 ARM控制器；

成像顯示裝置用于從ARM控制器接收混頻信號，并根據混頻信號 進行成像并將成像結果顯示出來。

進一步地，所述成像顯示裝置采用PC機，其作為上位機與所述 ARM控制器通訊連接。

進一步地，所述ARM控制器通過串口通訊連接于所述成像顯示裝 置。

進一步地，所述脈沖混頻器和接收天線之間設有低噪聲放大器， 用于放大接收天線接收到的超寬帶回波信號后再輸出至所述脈沖混 頻器。