基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115902876A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211329636.1G01S19/42(2010.01)(22)申请日2022.10.27H04L49/351(2022.01)H04L61/5007(2022.01)(71)申请人西安交通大学地址710048陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人张安学王力刘昌斌王亚飞(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师范巍(51)Int.Cl.G01S13/88(2006.01)G01S13/86(2006.01)G01S13/50(2006.01)G01S7/282(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统及方法(57)摘要本发明公开了一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统及方法，包括控制主机，以及与其连接的多个雷达探测器；所述控制主机包括控制单元以及与连接的测距单元；所述雷达探测器包括雷达探测模块和人机交互模块，雷达探测模块分别连接人机交互模块和控制单元；所述控制单元用于接收测距单元发送的脉冲，并根据脉冲输出多路相同相位的同步时钟给各雷达探测模块，人机交互模块对同步时钟施加不同的延时后作为参考信号触发脉冲源然后进行采样，避免了多个雷达探测器中的脉冲源同时触发而产生干扰，本发明仅仅增加了以太网交换机和人机交互模块，简化了多通道探地雷达系统的结构，并降低了制造成本低。CN115902876ACN115902876A权利要求书1/1页1.一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统，其特征在于，包括控制主机，以及与其连接的多个雷达探测器；所述控制主机包括控制单元以及与连接的测距单元；所述雷达探测器包括雷达探测模块和人机交互模块，雷达探测模块分别连接人机交互模块和控制单元；所述控制单元用于接收测距单元发送的脉冲，并根据脉冲输出多路相同相位的同步时钟给各雷达探测模块，人机交互模块用于对同步时钟进行延时，并且各雷达探测模块的延时不相同。2.根据权利要求1所述的一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统，其特征在于，所述控制单元通过以太网交换机连接雷达探测模块。3.根据权利要求1所述的一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统，其特征在于，所述测距单元为测距轮或多普勒。4.根据权利要求1所述的一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统，其特征在于，所述雷达探测模块包括窄脉冲源、等效采样接收机和收发天线，人机交互模块与等效采样接收机连接，等效采样接收机分别与控制单元和脉冲源相互连接，脉冲源和等效采样接收机分别与收发天线连接。5.根据权利要求1所述的一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统，其特征在于，所述控制单元还连接有定位模块。6.根据权利要求1所述的一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统，其特征在于，所述人机交互模块为旋转编码器以及与其连接的数码管。7.一种权利要求1‑6任一项所述的一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统的方法，其特征在于，包括以下过程：将测距单元产生的脉冲作为基准时钟发送给控制单元；控制单元将基准时钟作为同步时钟发送给各雷达探测器；各雷达探测器对同步时钟延时后作为参考时钟触发雷达探测器进行雷达回波采样，各雷达探测器对同步时钟延时均不相同。8.根据权利要求7的一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统的方法，其特征在于，所述控制单元对基座时钟分频后作为同步时钟发送各雷达探测器。2CN115902876A说明书1/4页基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统及方法技术领域[0001]本发明涉及探地雷达技术领域，具体为一种基于以太网的分时复用多通道探地雷达系统及方法。背景技术[0002]探地雷达作为一种利用高频电磁波获取地下介质分布规律的无损探测设备，是隧道衬砌空洞、裂缝等病害检测的主流方法，具有快速、高分辨等优点。传统的多通道探地雷达通常由控制主机、探测器和上位机三部分构成，根据探测器中天线的配置形式可分为多发多收和一发多收两种体系。前者通常由一对收发天线和一台收发机构成一个探测器单元，可同时为探地雷达系统配置多个不同频段的探测器单元，用于提高雷达的探测精度和范围；后者通常将一个发射天线和多个接收天线集成在同一个探测器单元内，多个接收天线可以各配置一个接收机或通过开关切换共用一个接收机，但是每次只能配置一个频段，用于满足如三维成像等探测需求。[0003]多发多收体制的多通道探地雷达从工作原理和工作性能上相当于多个同时工作且互不干扰的单通道探地雷达，通过配置多个不同的工作频段可以显著提高地下探测的精度和范围；目前现有的多发多收体系的多通道探地雷达通道数