基于TRM的穿墙雷达探测器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于TRM的穿墙雷达探测器，涉及雷达探测装置技术领域。所述探测器包括控制模块，所述控制模块的控制信号输出端与雷达信号源的控制信号输入端连接，用于在所述控制模块的控制下输出雷达脉冲信号，所述雷达信号源的信号输出端与发射机模块的信号输入端连接，所述发射机模块的信号输出端与收发一体天线模块的信号输入端连接，所述收发一体天线模块的信号输出端与接收机模块的信号输入端连接，所述收发一体天线用于向墙体发射探测信号，并接收反射的探测信号；所述接收机模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接。所述探测器具有结构简单，成本低，且分辨率高，成像效果好等优点。成像效果好等优点。成像效果好等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于TRM的穿墙雷达探测器


[0001]本专利技术涉及雷达探测装置
，尤其涉及基于TRM的穿墙雷达探测器。

技术介绍

[0002]穿墙雷达发射的电磁波具备穿透性强、分辨率高、抗干扰性好等特性，在遮挡主体表面向目标发射特定脉冲的电磁波，并对目标反射回波信号接收后进行信号处理，最后通过穿墙成像算法对回波信号的探测结果进行二维或者三维的成像显示，从而获取到目标形状及运动状态等信息。超宽带穿墙探测技术是近年来发展的新技术，该技术可以穿透非金属介质(砖墙、废墟等)，不需要任何电极或传感器接触生命体，在一定的空间内探测到隐藏的活动目标。但是现有技术中的穿墙雷达探测器的结构较为复杂，造成成本较高。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单，成本低，且分辨率高，成像效果好的穿墙雷达探测器。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种基于TRM的穿墙雷达探测器，其特征在于：包括控制模块，所述控制模块的控制信号输出端与雷达信号源的控制信号输入端连接，用于在所述控制模块的控制下输出雷达脉冲信号，所述雷达信号源的信号输出端与发射机模块的信号输入端连接，所述发射机模块的信号输出端与收发一体天线模块的信号输入端连接，所述收发一体天线模块的信号输出端与接收机模块的信号输入端连接，所述收发一体天线用于向墙体发射探测信号，并接收反射的探测信号；所述接收机模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接，人机交互模块与所述控制模块双向连接，用于输入控制命令并显示输出的数据。
[0005]进一步的技术方案在于：所述收发一体天线包括介质板，所述介质板的整体为矩形，所述介质板上表面的前后侧形成有地板平面，前后侧的两个所述地板平面的两端具有向内延伸的延伸部，且延伸部的两端之间保持有一定距离，信号带位于所述介质板上表面的中间，且所述信号带的一端与前侧的地板平面连接，所述信号带的另一端与后侧的地板平面连接，第一主辐射贴片位于信号带与左侧部分的所述地板平面围合成的空间的介质基板的上表面，第二主辐射贴片位于信号带与右侧部分的所述地板平面围合成的空间的介质基板的上表面，所述第一主辐射贴片以及第二主辐射贴片不与地板平面以及信号带接触。
[0006]进一步的技术方案在于：所述第一主辐射贴片与第二主辐射贴片对称的设置与所述信号带两侧的介质板的上表面，且所述第一主辐射贴片与第二主辐射贴片的结构相同，所述第一主辐射贴片包括矩形的尾部和三角形的辐射部，所述尾部的一端位于所述地板平面的延伸部之间的介质板的上表面，所述尾部的另一端与所述辐射部连接，且所述辐射部的尖端朝向所述信号带。
[0007]进一步的技术方案在于：所述雷达信号源包括同步控制模块和两个直接数字频率合成器，所述同步控制模块的控制信号输入端一级两个直接数字频率合成器的控制信号输
入端分别与所述控制模块的信号输出端连接，所述同步控制模块的两个信号输出端分别与一个直接数字频率合成器的信号输入端连接，所述直接数字频率合成器的信号输出端分别与雷达脉冲信号输出端模块的两个信号输入端连接，雷达脉冲信号输出端模块在同步脉冲的触发下产生一个持续时间为纳秒级的电磁脉冲。
[0008]进一步的技术方案在于：所述控制模块包括时钟分配控制模块以及ADC数据采集模块，所述时钟分配控制模块用于产生时钟分配信号，所述ADC数据采集模块用于处理接收机发送的信号。
[0009]进一步的技术方案在于：所述人机交互模块包括成像显示模块以及按键模块，所述按键模块与所述控制模块的信号输入端连接，用于输入控制信号，所述成像显示模块与所述控制模块的信号输出端连接，用于显示探测的物体。
[0010]进一步的技术方案在于：所述雷达探测器通过雷达信号源在同步脉冲的触发下产生一个持续时间为纳秒级的电磁脉冲，然后经由收发一体天线模块将电磁波信号发射出去；电磁信号穿过非金属墙体，照射到待测目标，目标反射电磁信号也就是在这里扮演了二次源的作用，反射信号再次穿过墙体，被接收机模块前端的收发一体天线模块收到，然后接收到的信号经过采样、放大、滤波处理后，信号送入成像环节，通过成像处理软件实现对目标的成像显示。
[0011]进一步的技术方案在于：电磁脉冲信号穿入墙壁到墙壁内侧隐蔽待测目标，信号经目标反射，被放置在激励源一侧的接收天线接收，接收信号先被记录下来；获取N个位置信号后，对信号进行相应的去墙面反射处理，然后在时域上对信号进行时间反转或者是在频域上做相位共轭，反转后的信号再由发射天线从各自的接收位置发射出去，经过同样的路径，信号将汇聚在即目标位置。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本申请所述探测器通过采用时间反转镜技术，能够使回波信号能量更大，有利于高分辨率成像，同时，收发一体集成天线的使用在面积、功耗和尺寸上都有所节省，采用AD9914芯片和FPGA芯片作控制芯片的信号源解决了扩频模块结构复杂、成本高的问题，并且性能好适用于穿墙雷达系统中。本申请所述探测器在巷战、反恐、防暴、救灾等领域具有更广阔的应用前景，能够产生较大的经济效益和积极的社会效益。
附图说明
[0013]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0014]图1是本专利技术实施例所述探测器的原理框图；
[0015]图2是本专利技术实施例中所述收发一体雷达天线的结构示意图；
[0016]图3是本专利技术实施例中所述雷达信号源的原理框图；
[0017]图4是本专利技术实施例所述探测器的探测原理流程图；
[0018]其中：1、介质板；2、地板平面；3、延伸部；4、信号带；5、第一主辐射贴片；51、尾部；52、辐射部；6、第二主辐射贴片；7、墙体；8、待测目标。
具体实施方式
[0019]下面结合本专利技术实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
[0020]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0021]如图1所示，本专利技术实施例公开了一种基于TRM的穿墙雷达探测器，包括控制模块，所述控制模块的控制信号输出端与雷达信号源的控制信号输入端连接，用于在所述控制模块的控制下输出雷达脉冲信号，所述雷达信号源的信号输出端与发射机模块的信号输入端连接，所述发射机模块的信号输出端与收发一体天线模块的信号输入端连接，所述收发一体天线模块的信号输出端与接收机模块的信号输入端连接，所述收发一体天线用于向墙体发射探测信号，并接收反射的探测信号；所述接收机模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接，人机交互模块与所述控制模块双向连接，用于输入控制命令并显本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TRM的穿墙雷达探测器，其特征在于：包括控制模块，所述控制模块的控制信号输出端与雷达信号源的控制信号输入端连接，用于在所述控制模块的控制下输出雷达脉冲信号，所述雷达信号源的信号输出端与发射机模块的信号输入端连接，所述发射机模块的信号输出端与收发一体天线模块的信号输入端连接，所述收发一体天线模块的信号输出端与接收机模块的信号输入端连接，所述收发一体天线用于向墙体发射探测信号，并接收反射的探测信号；所述接收机模块的信号输出端与所述控制模块的信号输入端连接，人机交互模块与所述控制模块双向连接，用于输入控制命令并显示输出的数据。2.如权利要求1所述的基于TRM的穿墙雷达探测器，其特征在于：所述收发一体天线包括介质板(1)，所述介质板(1)的整体为矩形，所述介质板(1)上表面的前后侧形成有地板平面(2)，前后侧的两个所述地板平面(2)的两端具有向内延伸的延伸部(3)，左侧的两个延伸部(3)之间以及右侧的两个延伸部(3)之间之间保持有一定距离，信号带(4)位于所述介质板(1)上表面的中间，且所述信号带(4)的一端与前侧的地板平面(2)连接，所述信号带(4)的另一端与后侧的地板平面(2)连接，第一主辐射贴片(5)位于信号带(4)与左侧部分的所述地板平面(2)围合成的空间的介质基板(1)的上表面，第二主辐射贴片(6)位于信号带(4)与右侧部分的所述地板平面(2)围合成的空间的介质基板(1)的上表面，所述第一主辐射贴片(5)以及第二主辐射贴片(6)不与地板平面(2)以及信号带(4)接触。3.如权利要求2所述的基于TRM的穿墙雷达探测器，其特征在于：所述第一主辐射贴片(5)与第二主辐射贴片(6)对称的设置与所述信号带两侧的介质板(1)的上表面，且所述第一主辐射贴片(5)与第二主辐射贴片(6)的结构相同，所述第一主辐射贴片(5)包括矩形的尾部(51)和三角形的辐射部(52)，所述尾部(51)的一端位于所述地板平面(2)的延伸部(3)之间的介质板(1)的上表面，所述尾部(51)的另一端与所述辐射部(52)连接，且所述辐射部(52)的尖端朝向所述信号带(4)。4.如权利要求1所述的基于TRM的穿墙雷达探测器，其特征在于：所述雷达信号源包括同步控制模块和两个直接数字频率合成器，所述同步控制模块的控制信号输入端一级两个直接数字频率合成器的控制信号输入端分别与所述控制模块的信号输出端连接，所述同步控制模块的两个信号输出端分别与一个直接数字频率合成器的信号输入端连接，所述直接数字频率合成器的信号输出端分别与雷达脉冲信号输出端模块的两个信号输入端连接，雷达脉冲信号输出端模块在同步脉冲的触发下产生一个持续时间为纳秒级的电磁脉冲。5.如权利要求4所述的基于TRM的穿墙雷达探测器，其特征在于：所述直接数字频率合成器使用AD9914型芯片。6.如权利要求1所述的基于TRM的穿墙雷达探测器，其特征在于：所述控制模块包括时钟分配控制模块以及ADC数据采集模块，所述时钟分配控制模块用于产生时钟分配信号，所述ADC数据采集模块用于处理接收机发送的信号。7.如权利要求1所述的基于TRM的穿墙雷达探测器，其特征在于：所述人机交互模块包括成像显示模块以及按键模块，所述按键模块与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马月红，刘佳，剧畅洋，刘永泽，崔琳，张亭，
申请(专利权)人：石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：