[發明專利]一種提高探地雷達脈沖發射頻率的系統

在審

• 申請號: 202210053595.1
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114397625A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 周昶宇;楊超;白旭;陳潔
• 申請（專利權）人: 大連中睿科技發展有限公司
• 主分類號: G01S7/282
• 分類號: G01S7/282;G01S13/88;G05B19/042
• 代理公司: 大連中奧豐匯知識產權代理事務所(普通合伙) 21257
• 代理人: 朱國芳

本發明提供一種提高探地雷達脈沖發射頻率的系統，包括電源模塊、可編程數字電路模塊、發射模塊和接收模塊；所述可編程數字電路模塊用于將脈沖觸發信號傳輸給發射模塊；所述發射模塊用于觸發脈沖發生通道發生脈沖波形并發射出去；所述接收模塊用于接收發射模塊發射出去脈沖波形信號，從而將脈沖波形傳輸給所述可編程數字電路模塊進行數據處理；所述可編程數字電路模塊還用于控制脈沖觸發信號的產生時間，從而同步控制發射模塊中若干個脈沖波形的產生時間；本發明通過組合低重復頻率下的脈沖波形，在發射模塊輸出端等效得到一個更高重復頻率的脈沖波形，能夠更好的滿足探地雷達在道路基礎設施普查時的需要。

技術領域

本發明涉及探地雷達技術領域，特別涉及一種提高探地雷達脈沖發射頻率 的系統。

背景技術

地雷達的發射機在時域內以事先約定的重復頻率發射電磁波，接收機以對應的重復頻率開啟取樣門接收反射回來的信號；發射電磁波的重復頻率越高，單位時間內，能夠采集的信息也越多；當探地雷達應用于道路基礎設施普查時，采集到的數據可用于生成連續剖面；發射的沖擊脈沖重復頻率越高，單位距離內的采樣點數越多，探測數據的精確度越高；相同探測精度條件下，重復頻率越高，探測同一路段所消耗的時間越少，探測車輛也能以更快速度行駛。

目前探地雷達發射機中，基于雪崩管的傳統MARX級聯電路能夠產生高功率的沖擊脈沖，但重復頻率低，隨著管子級數的增加，重復頻率上限會更低；比如，傳統MARX電路的最大重復頻率只能到50KHz左右，目前一些改良電路的重復頻率也只能300KHz，嚴重限制了高速應用下的探測精度和探測效率；同時，隨著重復頻率的提高，等效占空比的增大，雪崩MARX電路中晶體管的功耗也越來越大，輸出脈沖幅度的抖動也越來越大，對設備長時間工作帶來的影響也越來越明顯，因此急需改進。

發明內容

本發明提供一種提高探地雷達脈沖發射重復頻率的系統以解決背景技術中提及問題。

為了實現上述目的，本發明如下技術方案：

一種提高探地雷達脈沖發射重復頻率的系統，其特征在于：包括電源模塊、可編程數字電路模塊、發射模塊和接收模塊；所述電源模塊用于為所述可編程數字電路模塊、所述發射模塊和所述接收模塊提供工作電壓與參考電壓；所述可編程數字電路模塊分別與所述發射模塊和所述接收模塊電性連接；所述可編程數字電路模塊設有脈沖觸發電路模塊；所述脈沖觸發電路模塊設有若干個脈沖觸發通道；所述發射模塊設有脈沖發生電路模塊；所述脈沖發生電路模塊設有若干個脈沖發生通道；所述若干個脈沖觸發通道分別所述若干個脈沖發生通道一一對應設置；所述可編程數字電路模塊用于控制所述脈沖觸發電路模塊產生若干個脈沖觸發信號，從而將若干個所述脈沖觸發信號傳輸給發射模塊；所述發射模塊用于根據傳輸的若干個所述脈沖觸發信號，若干個脈沖發生通道對應若干個所述脈沖觸發信號發生若干個脈沖波形并發射出去，發射出去的若干個所述脈沖波形在傳輸過程中遇到障礙物會反射；所述接收模塊用于接收發射模塊發射出去后反射的若干個所述脈沖波形信號，從而將反射的若干個所述脈沖波形傳輸給所述可編程數字電路模塊進行數據處理；所述可編程數字電路模塊還用于控制若干個所述脈沖觸發信號的產生時間，從而控制發射模塊中若干個所述脈沖波形的產生時間。

對本發明的進一步描述，所述可編程數字電路模塊還包括同步系統；所述同步系統用于控制所述發射模塊和所述接收模塊，使得所述接收模塊的工作時間與所述發射模塊的工作時間同步，還用于控制若干個所述脈沖發生通道中每個通道工作在不同的時間，輸出的所述脈沖波形彼此相差的時間Δt。

對本發明的進一步描述，所述發射模塊還包括驅動模塊、功率合成模塊和發射天線；所述驅動模塊用于根據傳輸的若干個所述脈沖觸發信號，對應驅動若干個所述脈沖發生通道發生若干個所述脈沖波形；所述功率合成模塊用于對若干個所述脈沖發生通道進行隔離，從而降低若干個所述脈沖發生通道之間的相互干擾；所述發射天線用于將若干個所述脈沖波形發射出去。