【技术实现步骤摘要】
一种步进频探地雷达实时在线分析系统及方法
[0001]本专利技术涉及探地雷达
,尤其涉及一种步进频探地雷达实时在线分析系统及方法。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。
[0003]步进频探地雷达是一种连续波体制探地雷达,它由一串载频步进跳变的单频点窄带脉冲序列组成,在频率域实现雷达信号的反射和接收,通过傅氏逆变换,获得介质的电磁波时间域响应,能够同时兼顾大带宽和高动态范围,以保证系统的高分辨率和深层穿透探测性能。
[0004]与冲击脉冲雷达相比,步进频探地雷达需要设置复杂的频率源才能实现较大的带宽,同时数据采集后还需要进行频域到时域的运算过程,因此实现起来相对复杂一些。随着电子技术的发展,步进频雷达系统设计和硬件实现已经相对成熟,但在信号预处理、工程实用化成像算法、目标快速检测等方面有待进一步提高。
[0005]目前,探地雷达的探测过程大都是先采集大量雷达回波数据,再进行离线数据分析和目标识别,缺少在线数据采集与分析系统,无法实时验证探地雷达工作参数及算法性能;探测过程中仅能选择几个固定的频段,无法动态调整探地雷达频谱范围,环境适应性弱,探测效率低。
技术实现思路
[0006]为了解决上述问题,本专利技术提出了一种步进频探地雷达实时在线分析系统及方法。在步进频探地雷达探测过程中,上位机可以动态调整探地雷达的起始频率、截止频率、步进频率、天线通道数量、接收机增益、数据采集点数等探测参数,从而实现动态调整探地雷达 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种步进频探地雷达实时在线分析系统,其特征在于,包括:步进频探地雷达和上位机;步进频探地雷达,用于发射上位机设定频段的步进频连续波信号,接收目标回波,并将中频采样的目标回波解调出基带I/Q数据发送至上位机;上位机,通过千兆网口与步进频探地雷达连接,用于完成数据存储路径、配置文件、网络参数、通道数据状态标志的初始化配置;设置步进频探地雷达探测参数;依据设置的探测参数创建动态缓存,实时接收步进频探地雷达上传的基带I/Q数据并送入缓存;实时运行步进频探地雷达成像算法,当有通道数据更新时导入相对应通道的基带I/Q数据后进行数据在线分析并显示雷达成像算法信息;所述步进频探地雷达成像算法为:拆分I/Q数据,提取出通道脉压点实部和虚部数据,经归一转换处理后合成距离像,确定目标数量及位置。2.如权利要求1所述的一种步进频探地雷达实时在线分析系统,其特征在于,在步进频探地雷达工作过程中上位机可以动态调整探地雷达的探测参数。3.如权利要求1所述的一种步进频探地雷达实时在线分析系统,其特征在于,所述探测参数包括:起始频率SF、截止频率EF、步进频率STF、脉宽PL、数据采集点数NP、天线通道数量ANT以及接收机增益Gain。4.如权利要求1所述的一种步进频探地雷达实时在线分析系统,其特征在于,所述雷达成像算法信息包含目标数量、目标位置、探测帧率、探测时间、算法耗时。5.如权利要求1所述的一种步进频探地雷达实时在线分析系统,其特征在于,所述上位机还提供浅层探测、深层探测、高分辨探测、快速探测模式,上述模式下无需手动设置探测参数,由上位机自动配置步进频探地雷达探测参数。6.如权利要求1
‑
5所述的一种步进频探地雷达实时在线分析系统的分析方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.上位机初始化网络参数、数据存储路径、配置文件和通道数据状态标志;S2.上位机通过网络连接步进频探地雷达,建立通道数据监听线程;S3.在雷达探测参数能够确定的情况下,通过上位机设置步进频探地雷达的探测参数并将参数保存至配置文件中,依据设置的天线通道数量、数据采集点数创建动态缓存,参数设置成功后,发送雷达探测开始指令;S4.步进频探地雷达接收到探测开始指令后,中频采样雷达回波数据经正交解调、脉冲压缩后获取基带I/Q数据,并将I/Q数据上传上位机,上位机在通道数据监听线程中实时判断并接收步进频探地雷达上传的I/Q数据并送入缓存;S5.上位机发送雷达探测开始指令后,运行步进频探地雷达成像算法,当判断到通道数据有更新时导入相对应通道的基带I/Q数据后进行数据在线分析,显示雷达成像算法信息;S6.执行步骤S3,改变步进频探地雷达探测参数,循环执行步骤S4至步骤S5,对比不同参数下雷达成像算法性能;S7.在雷达探测参数不能确定的情况下,可不执行步骤S3,根据实际需求通过上位机选择不同探测模式,由上位机自动配置探地雷达探测参数,重复执行步骤S4至步骤S5,对比不同模式下下雷达算法性能;S8.上位机发送雷达探测结束指令,步进频探地雷达停止数据上传,关闭通道数据监听
线程,删除动态缓存,释放内存。7.如权利要求6所述的一种步进频探...
【专利技术属性】
技术研发人员:张延波,李向东,赵兴文,颜广,杨子江,葛兆斌,
申请(专利权)人:山东省科学院自动化研究所,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。