一种为雷达测速仪提供模拟信号的方法和模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种为雷达测速仪提供模拟信号的方法和模拟装置。所述模拟装置包括：雷达波收发单元，用于发射雷达波频率信号和接收反射回来的雷达波频率信号；混频电路单元，用于将从雷达测速仪发射的频率信号与所述雷达波收发单元发射的频率信号进行混频处并输出这两个频率信号的差频信号；信号处理单元，用于接收所述差频信号并对其进行带通滤波和放大；恒温晶振单元，用于提供基准频率信号；频率处理单元，用于接收所述基准频率信号和经放大的差频信号并对这两个信号进行处理，得到差频信号的频率值；输入单元，用于输入需要模拟的目标的速度值；控制单元，用于计算所需要的期望频率值，将其与来自频率处理单元的差频信号的频率值进行比对并做相应处理。

【技术实现步骤摘要】
一种为雷达测速仪提供模拟信号的方法和模拟装置
本专利技术涉及微波电子
，具体而言涉及一种为雷达测速仪提供模拟信号的方法和模拟装置。
技术介绍
流速仪是一种专为水文监测、江河流量监测、农业灌溉、市政给排水、工业污水等行业明渠流速测量的测量仪表。常见有机械、电测和超声三种类型。机械型以转子式为主，有旋桨式和旋杯式流速仪；电测型有电磁式流速仪；超声型有时差法和多普勒法流速仪。但上述三种类型的仪器都要同水流直接接触，因此在特大洪水时，测流工作极为困难，以至经常测不到较高流速数据，甚至还会危及人身安全，有时只好藉助投放浮标来近似地测量河段表面流速；而雷达测量流速则在一定程度上能克服上述弊病，因此非接触式的雷达流速仪就开始被广泛开发出来。而在对雷达流速仪进行研发、生产过程中，必不可少的一个环节是对所开发和生产的雷达流速仪的流速测量精度进行测量验证，目的是保证测量精度满足设计指标要求，以及检验流速仪是否达到出厂的质量指标要求。因而需要提供标准的流体流速目标以对流速仪进行检测。为了模拟实际的流体流速，目前的做法有以下几种：1)将开发或出厂的雷达流速仪样品拿到国家认可的有资质的相关检测机构进行测量验证，该类机构一般会有大型的流速仪鉴定水槽；2)有实力的开发生产企业会自行设计或者定制产生水流速度的水槽，通过控制实际的水流速度，作为雷达流速仪的测量对象。对于想要将生产出的雷达流速仪产品快速投放市场的目的，以上的检验方法凸显出很多的弊端，例如：采用将雷达流速仪拿到国家认可资质的检测机构进行检验的做法，存在费用高、周期长、无法解决批量生产的日常检验要求，在研发阶段也无形中延长了新产品开发周期，不利于产品的竞争力；而采用自制水槽或者导轨带动目标运动，要做到模拟水体流速的精度，需要自行开发或者定制一套精确的控制系统，除了系统复杂之外，修建和维护的成本也很高，需要专人维护及定期校准，这无形中提高了产品成本，过高的研发和生成成本不利于在市场与同类产品的竞争。利用多普勒效应原理来不仅可以测量上面举例的流体流速，还可以测量很多正在移动的物体的速度，基于多普勒效应原理开发的用于测量物体速度的广泛意义上的雷达测速仪同样面临着在产品在开发阶段和制造出厂前对质量进行检测的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种为雷达测速仪提供模拟信号的方法和模拟装置，以改善上述的问题。本专利技术第一实施例提供了一种为雷达测速仪提供模拟信号的模拟装置，其包括：雷达波收发单元，用于发射雷达波频率信号和接收反射回来的雷达波频率信号；混频电路单元，用于将从所述雷达测速仪发射的雷达波频率信号与所述雷达波收发单元发射的雷达波频率信号进行混频处理，并输出这两个频率信号的差频信号；信号处理单元，用于接收所述差频信号并且对其进行带通滤波和放大并输出至频率处理单元；恒温晶振单元，用于提供基准频率信号；频率处理单元，用于接收所述基准频率信号和所述经放大的差频信号并对这两个信号进行处理，得到差频信号的频率值并输出给控制单元；输入单元，用于输入需要模拟的目标运动的速度值；控制单元，用于基于多谱勒频率的计算公式，根据输入的速度值计算得出所需要的期望频率值，将该期望频率值与来自频率处理单元的差频信号的频率值进行比对，如果二者相同则不做处理；如果不同则根据所述期望频率值与所述差频信号的频率值的大小关系来发出控制信号给所述雷达波收发单元以改变其发射的雷达波信号的频率大小。其中，当所述期望频率值大于所述差频信号的频率值，所述控制单元发出控制信号给所述雷达波收发单元以使其发射更高频率的雷达波信号；当所述期望频率值小于所述差频信号的频率值，所述控制单元发出控制信号给所述雷达波收发单元以使其发射更低频率的雷达波信号。其中，还包括：频率参考单元，用于发送参考频率信号给所述雷达波收发单元以便实现对该模拟装置的自我校准。其中，所述雷达测速仪是作为被检测的外部雷达测速仪。本专利技术第二实施例提供了一种使用上述模拟装置来为雷达测速仪提供模拟信号的方法，所述方法包括：使用模拟装置的雷达波收发单元来获取从所述雷达测速仪发射的雷达波频率信号；使用模拟装置的混频电路单元将来自所述雷达测速仪的雷达波频率信号与模拟装置的雷达波收发单元自身发射的雷达波频率信号进行混频处理，并提供这两个频率信号的差频信号；使用模拟装置的信号处理单元对该所述差频信号进行带通滤波和放大处理；使用模拟装置的频率处理单元对所述经放大的差频信号和由恒温晶振单元提供的基准频率信号进行处理以获得所述差频信号的频率值；使用模拟装置的输入单元来输入一个需要模拟的目标运动的速度值；使用模拟装置的控制单元来基于多谱勒频率的计算公式，根据输入的速度值计算得出所需要的期望频率值，将该期望频率值与来自频率处理单元的差频信号的频率值进行比对，如果二者相等则不做处理，此时所述雷达波收发单元所发射的雷达波频率信号就是与获得所需要的速度相对应的雷达波频率信号；如果不同则根据所述目标频率值与所述差频信号的频率值的大小关系来发出控制信号给所述雷达波收发单元以改变其发射的雷达波信号的频率大小，直至该期望频率值与来自频率处理单元的差频信号的频率值相等。其中，当所述期望频率值大于所述差频信号的频率值，所述控制单元发出控制信号给所述雷达波收发单元以使其发射更高频率的雷达波信号；当所述期望频率值小于所述差频信号的频率值，所述控制单元发出控制信号给所述雷达波收发单元以使其发射更低频率的雷达波信号。其中，还包括使用模拟装置的频率参考单元来发送参考频率信号给所述雷达波收发单元以便实现对该模拟装置的自我校准。其中，所述雷达测速仪是作为被检测的外部雷达测速仪。根据本专利技术的为雷达测速仪提供模拟信号的方法和模拟装置，通过接收并处理被检测的雷达测速仪发出的雷达波频率信号，针对目标运动的预期速度计算对应的精确雷达波频率信号，以该精确雷达波频率信号为基准控制模拟装置的雷达波收发单元发射的雷达波频率信号的大小以使经处理后获得的差频信号与该精确雷达波频率信号相等，此时的雷达波收发单元发射的雷达波频率信号就可以作为所述雷达测速仪发射雷达波频率信号至目标物体后反射回来的雷达波频率信号的模拟信号，使用该模拟信号就可以对雷达测速仪的工作性能进行检测。附图说明图1是本专利技术第一实施例的为雷达测速仪提供模拟信号的装置的示意性框图；图2是本专利技术第二实施例的为雷达测速仪提供模拟信号的装置的示意性框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面将结合本专利技术的附图和具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。图1是本专利技术的为雷达测速仪提供模拟信号的装置的示意性框图。如图1所示，本专利技术的为雷达测速仪提供模拟信号的装置包括：雷达波收发单元、混频电路单元、信号处理单元、恒温晶振单元、频率处理单元、控制单元和输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种为雷达测速仪提供模拟信号的模拟装置，其包括：雷达波收发单元，用于发射雷达波频率信号和接收反射回来的雷达波频率信号；混频电路单元，用于将从所述雷达测速仪发射的雷达波频率信号与所述雷达波收发单元发射的雷达波频率信号进行混频处理，并输出这两个频率信号的差频信号；信号处理单元，用于接收所述差频信号并且对其进行带通滤波和放大并输出至频率处理单元；恒温晶振单元，用于提供基准频率信号；频率处理单元，用于接收所述基准频率信号和所述经放大的差频信号并对这两个信号进行处理，得到差频信号的频率值并输出给控制单元；输入单元，用于输入需要模拟的目标运动的速度值；控制单元，用于基于多谱勒频率的计算公式，根据输入的速度值计算得出所需要的期望频率值，将该期望频率值与来自频率处理单元的差频信号的频率值进行比对，如果二者相同则不做处理；如果不同则根据所述期望频率值与所述差频信号的频率值的大小关系来发出控制信号给所述雷达波收发单元以改变其发射的雷达波信号的频率大小。

【技术特征摘要】
1.一种为雷达测速仪提供模拟信号的模拟装置，其包括：雷达波收发单元，用于发射雷达波频率信号和接收反射回来的雷达波频率信号；混频电路单元，用于将从所述雷达测速仪发射的雷达波频率信号与所述雷达波收发单元发射的雷达波频率信号进行混频处理，并输出这两个频率信号的差频信号；信号处理单元，用于接收所述差频信号并且对其进行带通滤波和放大并输出至频率处理单元；恒温晶振单元，用于提供基准频率信号；频率处理单元，用于接收所述基准频率信号和所述经放大的差频信号并对这两个信号进行处理，得到差频信号的频率值并输出给控制单元；输入单元，用于输入需要模拟的目标运动的速度值；控制单元，用于基于多谱勒频率的计算公式，根据输入的速度值计算得出所需要的期望频率值，将该期望频率值与来自频率处理单元的差频信号的频率值进行比对，如果二者相同则不做处理；如果不同则根据所述期望频率值与所述差频信号的频率值的大小关系来发出控制信号给所述雷达波收发单元以改变其发射的雷达波信号的频率大小。2.根据权利要求1所述的模拟装置，其中当所述期望频率值大于所述差频信号的频率值，所述控制单元发出控制信号给所述雷达波收发单元以使其发射更高频率的雷达波信号；当所述期望频率值小于所述差频信号的频率值，所述控制单元发出控制信号给所述雷达波收发单元以使其发射更低频率的雷达波信号。3.根据权利要求1所述的模拟装置，其还包括：频率参考单元，用于发送参考频率信号给所述雷达波收发单元以便实现对该模拟装置的自我校准。4.根据权利要求1所述的模拟装置，其中所述雷达测速仪是作为被检测的外部雷达测速仪。5.一种使用根据权利要求1-3之一所述模拟装置来为雷达测速仪提供模拟信号的方法，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾西平，卫延昌，曹妮妮，
申请(专利权)人：广东技术师范学院，深圳市华聚科学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44