【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下室基坑稳定性领域，具体涉及一种基于mimo雷达的便携式rcs检测仪。
技术介绍
1、便携式rcs检测仪利用mimo（多输入多输出）雷达技术，通过多个发射和接收天线，实现更高的分辨率和更强的目标检测能力。mimo雷达在提高空间分辨率、增强检测能力和抗干扰性能方面表现优异，使其在复杂环境中表现更佳。便携式rcs检测仪的需求日益增加，主要包括轻便性、高精度和实时性。mimo雷达在便携式rcs检测中的应用，可实现多角度和动态测量，提升数据准确性和可靠性。然而，该技术在硬件集成、信号处理和功耗管理方面面临挑战。
2、现有的便携式rcs检测仪结合mimo雷达技术，而缺点在于外场rcs系统复杂、安装调试要求高、难以满足快速实时测量要求。因此，亟需一种基于mimo雷达的便携式rcs检测仪解决以上缺点。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种基于mimo雷达的便携式rcs检测仪。
2、本专利技术第一方面提供了一种基于mimo雷达的便携式rcs检测仪，该检测仪由硬件平台、软件平台和操作平台三部分构成，硬件平台由微波成像模块为核心，通过外配mimo天线、摄像头模块、嵌入式处理模块以及测试附件组成；软件平台包括实现硬件控制、人机交互、算法调用的操作软件和成像测量算法；操作平台包括支架及配件；
3、所述mimo天线采用阵列的方式实现，利用不同的发射和接收通道，通过不同的路径传输数据流。
4、进一步地，所述mimo
5、一个成像探测周期内共采集48个回波信号，对所有接收到的回波信号进行处理，获得一帧前视阵列图像，用于目标检测、识别和测量。
6、进一步地，所述微波成像模块以多通道矢量网络分析仪为中心，多通道矢量网络分析仪输出微波信号，经过射频发射模块的脉冲门，再由功率放大器进行放大，然后通过发射天线向目标发射，接收天线接收目标反射的回波信号，经过射频接收模块的脉冲门，再由低噪声放大器进行放大，然后传回矢量网络分析仪的接收端，最后在多通道矢量网络分析仪中对信号进行幅度和相位的测量，由此构成了一个开环的s参数测量系统，通过隔离与频响校准后，完成对目标进行rcs测量。
7、进一步地，所述微波成像模块，包括时钟模块、源模块、本振模块、毫米波变频模块、毫米波下变频模块、中频处理模块、接口控制模块、cpu控制模块、脉冲开关选通电路、定向耦合器、机箱、背板。
8、进一步地，所述时钟模块用于为源模块、本振模块提供100mhz时钟信号；为数字中频模块提供10mhz时钟信号；连接后面板的参考时钟输入和输出；
9、所述源模块用于向毫米波变频模块提供频率步进为1hz，功率为0dbm的10mhz-13.5ghz射频信号。
10、所述本振模块用于向后端微组装本振模块提供频率步进为1hz，功率为0dbm的本振信号，和源模块电路设计一致；
11、所述毫米波变频模块用于将源模块输入的10mhz～13.5ghz信号，2倍频到21.5ghz频段，4倍频到50ghz频段。
12、所述中频处理模块用于接收8路中频模拟信号，进行调理并降模拟信号进行数字化，同时提供与上位机通信接口以及辅助控制功能；数字中频模块通过pcie与cpu模块进行通信交互，adc采样频率为100mhz；
13、所述接口控制模块用于控制后面板的接口，含衰减控制、机械手板控制、毫米波接收模块控制、端口指示灯控制，以及与时钟板的spi总线通信；
14、所述cpu控制模块用于对系统组件的控制、数据的计算、数据显示到显示屏幕上；
15、所述脉冲开关选通电路设计有四个脉冲触发源和相关的脉冲调制器，支持10mhz～20ghz的内外脉冲调制；
16、所述背板用于为转接板、本振板、源板、时钟板、前端控制板、接口控制板、cpu板、前面板模块的互联母板，为不同模块提供电源和通信链路；
17、所述定向耦合器用于分离发射信号与反射信号，在每个端口各含两个前向和反向定向耦合器。
18、进一步地，所述软件平台采用独立视窗程序，用于提供控制射频、数字、扫描天线定位所需要的全部功能操作。
19、进一步地，所述成像测量算法，应用辐射在波谱域传递和空间匹配滤波的思想，采用了近场合成孔径雷达成像算法，用于在复杂环境隐身飞机在一定位置、姿态和运动参数条件下的雷达成像，并对干扰产生的rcs进行处理，将淹没在干扰信号之中的微弱目标信号精确测量处理；
20、成像测量算法包括一维成像，二维成像，近远场变换，远场rcs目标近场成像。
21、有益效果：
22、本专利技术公开了一种基于mimo雷达的便携式rcs检测仪，该检测仪由硬件平台、软件平台和操作平台三部分构成。硬件平台以微波成像模块为核心，通过外配高精度mimo天线、摄像头模块以及嵌入式处理模块等组成；软件平台融合了包括实现硬件控制、人机交互、算法调用的操作软件和成像测量算法；操作平台包括单支架及三角支架等其它配件。该检测仪集成了快速线性扫频技术、sar图像处理、fpga数字信号处理等技术于一体，满足现场rcs测试需求。具有智能化程度高、配置灵活、测量速度快、精度高、参数种类齐全等特点，解决了目前外场rcs系统复杂、安装调试要求高、难以满足快速实时测量要求的现实难题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于MIMO雷达的便携式RCS检测仪，其特征在于，该检测仪由硬件平台、软件平台和操作平台三部分构成，硬件平台包括微波成像模块、外配MIMO天线、摄像头模块、嵌入式处理模块以及测试附件；软件平台包括实现硬件控制、人机交互、算法调用的操作软件和成像测量算法；操作平台包括支架及配件；
2.根据权利要求1所述的一种基于MIMO雷达的便携式RCS检测仪，其特征在于，所述MIMO天线，采用收发分置方式工作，发射天线子阵数目3个，接收天线子阵数目16个，在一个成像探测周期内，1号发射天线子阵发射线性调频连续波信号，16个接收天线子阵同时接收目标回波信号；接收完成后，2号发射天线子阵发射线性调频连续波信号，16个接收天线子阵元同时接收目标回波信号；接收完成后，3号发射天线子阵发射线性调频连续波信号，16个接收阵元同时接收目标回波信号；
3.根据权利要求1所述的一种基于MIMO雷达的便携式RCS检测仪，其特征在于，所述微波成像模块以多通道矢量网络分析仪为中心，多通道矢量网络分析仪输出微波信号，经过射频发射模块的脉冲门，再由功率放大器进行放大，然后通过发射天线向目标发
4.根据权利要求1所述的一种基于MIMO雷达的便携式RCS检测仪，其特征在于，所述微波成像模块，包括时钟模块、源模块、本振模块、毫米波变频模块、毫米波下变频模块、中频处理模块、接口控制模块、CPU控制模块、脉冲开关选通电路、定向耦合器、机箱、背板。
5.根据权利要求4所述的一种基于MIMO雷达的便携式RCS检测仪，其特征在于，所述时钟模块用于为源模块、本振模块提供100MHz时钟信号；为数字中频模块提供10MHz时钟信号；连接后面板的参考时钟输入和输出；
6.根据权利要求1所述的一种基于MIMO雷达的便携式RCS检测仪，其特征在于，所述软件平台采用独立视窗程序，用于提供控制射频、数字、扫描天线定位所需要的全部功能操作。
7.根据权利要求1所述的一种基于MIMO雷达的便携式RCS检测仪，其特征在于，所述成像测量算法，采用近场合成孔径雷达成像算法；成像测量算法包括一维成像，二维成像，近远场变换，远场RCS目标近场成像。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mimo雷达的便携式rcs检测仪，其特征在于，该检测仪由硬件平台、软件平台和操作平台三部分构成，硬件平台包括微波成像模块、外配mimo天线、摄像头模块、嵌入式处理模块以及测试附件；软件平台包括实现硬件控制、人机交互、算法调用的操作软件和成像测量算法；操作平台包括支架及配件；
2.根据权利要求1所述的一种基于mimo雷达的便携式rcs检测仪，其特征在于，所述mimo天线，采用收发分置方式工作，发射天线子阵数目3个，接收天线子阵数目16个，在一个成像探测周期内，1号发射天线子阵发射线性调频连续波信号，16个接收天线子阵同时接收目标回波信号；接收完成后，2号发射天线子阵发射线性调频连续波信号，16个接收天线子阵元同时接收目标回波信号；接收完成后，3号发射天线子阵发射线性调频连续波信号，16个接收阵元同时接收目标回波信号；
3.根据权利要求1所述的一种基于mimo雷达的便携式rcs检测仪，其特征在于，所述微波成像模块以多通道矢量网络分析仪为中心，多通道矢量网络分析仪输出微波信号，经过射频发射模块的脉冲门，再由功率放大器进行放大，然后通过发射天线向目标发射，接收天线接收目标反射的回波信号，经过射频接收模块的脉冲门，再由低噪声...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春华，郑剑锋，张元桦，朱昌洪，
申请(专利权)人：成都玖锦科技有限公司，
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。