基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法，包括微波光子雷达系统发射漏波发射信号；设置于目标物体上的有源相调RFID装置的天线接收漏波发射信号后，有源相调RFID装置控制开关器件通断状态的变化，在开关器件导通时使得有源相调RFID装置的反射系数为1，在开关器件截止时使得有源相调RFID装置的反射系数为

【技术实现步骤摘要】
基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法


[0001]本专利技术涉及物体的检测
，具体地说，是涉及一种基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法。

技术介绍

[0002]随着检测技术的发展，对移动的物体进行检测已经广泛应用在众多领域，例如使用雷达系统对行驶中的汽车、飞机等进行检测，以确定汽车、飞机等位置以及移动方向，进而判断汽车是否有违章行为，或者判断飞行是否按照规定的航道飞行。
[0003]现有对移动物体进行检测的方法通常是由雷达系统发送用于检测的信号，通常是高频的无线电信号，当检测信号遇到移动物体后，移动物体将检测信号反射，雷达系统通过接收反射回来的信号，根据发射的信号与反射回来的信号计算目标物体与雷达系统之间的距离，并计算目标物体的移动方向。
[0004]但是，由于目标物体反射回来的信号通常非常微弱，雷达系统很容易将这些微弱的信号作为干扰信号而过滤掉，导致雷达系统不能够准确的对移动物体进行检测。现有的一些移动物体上设置RFID装置，通过RFID装置对雷达系统发射的检测信号进行反射，通过这种方式增加雷达系统接收到的反射信号的强度，以提高对移动物体检测的准确性。
[0005]公开号为CN101436261A的中国专利技术专利申请公开了一种2.45GHz半主动射频识别标签，该射频识别标签设置有两个偶极子天线，并且设置有负载调制模块和双路选择模块，双路选择模块设置有两个开关，其中一个开关可以控制负载调制模块与一个偶极子天线之间的连接。通过控制开关的通断状态改变，可以改变偶极子天线之间与负载调制模块之间的连通状态，从而使得射频识别标签的反射系数的改变。例如，在开关断开时，负载调制模块与偶极子天线之间处于断开状态，负载调制模块不通电，天线模块接收到的射频信号经天线模块全反射出去，此时的反射系数为
‑
1；在开关闭合时，负载调制模块与偶极子天线之间处于电连通状态，负载调制模块通电，天线模块接收到的射频信号被负载调制模块接收而没有射频信号经天线模块发射出去，此时的反射系数为0。
[0006]通常，微波光子雷达接收到来自RFID装置所反射的反射信号的接收功率P
r
可以通过下面的公式计算：
[0007][0008]其中P
t
是雷达系统的信号发射功率、G
r
是雷达系统的接收增益、G
t
是雷达系统的发射增益，X是偏振失配程度，λ是发射信号的波长，r是天线与目标物体之间的距离，M是调制系数，B是路径阻塞损耗，F
a
是衰减裕度。因此，为了增大接收功率P
r
，应增加发射功率P
t
、接收增益G
r
、发射增益G
t
和调制系数M，降低路径阻塞损耗B和衰减裕度F
a
。但是，由于雷达系统的功率限制，发射功率P
t
往往是有限的。发射增益G
r
和接收增益G
t
可以通过在雷达上安装定向天线来增加，但会增加雷达系统的生产成本。实际上，可以通过考虑增加调制系数M以提高接收功率P
r
。调制系数M可以由下面的公式计算获得：
[0009][0010]其中，Γ
A
和Γ
B
分别是RFID装置在两种状态下的反射系数。由于现有技术中，RFID装置的反射系数分别是
‑
1和0，因此，调制系数M的值为1/4。由于调制系数M的值较小，影响雷达系统所接收到的反射信号的功率，影响对移动物体检测的准确性。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提供一种提高雷达系统接收信号的功率的基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法。
[0012]为实现上述的目的，本专利技术提供的基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法包括：微波光子雷达系统发射漏波发射信号；设置于目标物体上的有源相调RFID装置的天线接收漏波发射信号后，有源相调RFID装置控制开关器件通断状态的变化，在开关器件导通时使得有源相调RFID装置的反射系数为1，在开关器件截止时使得有源相调RFID装置的反射系数为
‑
1，有源相调RFID装置将漏波发射信号反射形成漏波接收信号；微波光子雷达系统接收有源相调RFID装置反射的漏波接收信号，应用接收漏波信号计算目标物体的位置。
[0013]由上述方案可见，由于开关器件在导通与截止两种状态下，有源相调RFID装置的反射系数分别是1和
‑
1，根据公式2可知，调制系数M为1，相比起传统的RFID装置，本专利技术所使用的有源相调RFID装置能够使雷达系统接收到更高功率的反射信号。雷达系统接收到高功率的反射信号后，能够更加精确计算出目标物体的位置，避免因接收到的反射信号功率过小而误以为是干扰信号而错误过滤。
[0014]一个优选的方案是，有源相调RFID装置接收到漏波发射信号时，控制开关器件导通状态的变化；有源相调RFID装置未接收到漏波发射信号时，停止控制开关器件导通状态的变化。
[0015]由此可见，只有在有源相调RFID装置接收到漏波发射信号时才控制开关器件的通断状态变化，也就是驱动开关器件动作。在没有接收到漏波发射信号时，停止驱动开关器件工作，一方面能够避免开关器件长时间处于工作状态，延长开关器件的使用寿命，另一方面可以避免长时间驱动开关器件动作而导致高损耗。
[0016]进一步的方案是，有源相调RFID装置设置有低频信号发生电路，低频信号发生电路用于向开关器件输出低频信号以控制开关器件的通断状态的变化。
[0017]可见，通过设置低频信号发生电路输出低频信号控制开关器件的工作，确保开关器件在低频状态下工作，进而确保有源相调RFID装置的反射系数的准确切换。
[0018]更进一步的方案是，有源相调RFID装置接收到漏波发射信号时，低频信号发生电路向开关器件输出低频信号；有源相调RFID装置接未收到漏波发射信号时，低频信号发生电路停止向开关器件输出低频信号。
[0019]更进一步的方案是，开关器件为二极管，二极管的阳极端接收低频信号，低频信号为低频脉冲信号，低频脉冲信号为高电平时，二极管导通，低频脉冲信号为低电平时，二极管截止。
[0020]使用二极管作为开关器件，使得有源相调RFID装置结构简单，生成成本较低。并
且，二极管的性能稳定，可以确保开关器件长时间工作。
[0021]更进一步的方案是，有源相调RFID装置包括电感器，电感器连接在低频信号发生电路与开关器件之间，低频信号通过电感器输出至开关器件。
[0022]由于电感器允许低频信号通过，而高频信号则不能够通过电感器，通过设置电感器可以确保电平信号通过电感器并控制开关器件的工作，而天线所接收到的高频信号则不能够通过电感器，确保高频信号不会影响开关器件的工作。
[0023]更进一步的方案是，有源相调RFID本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法，其特征在于，包括：微波光子雷达系统发射漏波发射信号；设置于目标物体上的有源相调RFID装置的天线接收所述漏波发射信号后，所述有源相调RFID装置控制开关器件通断状态的变化，在所述开关器件导通时使得有源相调RFID装置的反射系数为1，在所述开关器件截止时使得有源相调RFID装置的反射系数为
‑
1，所述有源相调RFID装置将所述漏波发射信号反射形成漏波接收信号；所述微波光子雷达系统接收所述有源相调RFID装置反射的所述漏波接收信号，应用所述接收漏波信号计算所述目标物体的位置。2.根据权利要求1所述的基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法，其特征在于：所述有源相调RFID装置接收到所述漏波发射信号时，控制所述开关器件导通状态的变化；所述有源相调RFID装置未接收到所述漏波发射信号时，停止控制所述开关器件导通状态的变化。3.根据权利要求2所述的基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法，其特征在于：所述有源相调RFID装置设置有低频信号发生电路，所述低频信号发生电路用于向所述开关器件输出低频信号以控制所述开关器件的通断状态的变化。4.根据权利要求3所述的基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法，其特征在于：所述有源相调RFID装置接收到所述漏波发射信号时，所述低频信号发生电路向所述开关器件输出所述低频信号；所述有源相调RFID装置接未收到所述漏波发射信号时，所述低频信号发生电路停止向所述开关器件输出所述低频信号。5.根据权利要求3或4所述的基于微波光子雷达及有源相调RFID装置的目标物体检测方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广，何飞勇，
申请(专利权)人：广东科学技术职业学院，
类型：发明
国别省市：