基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113740811A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202110990083.3(22)申请日2021.08.26(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人张安学刘昌斌王力王亚飞师振盛(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人范巍(51)Int.Cl.G01S7/36(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称雷达采集的数据包含同样的地质信息，提高了探基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方地雷达探测数据的准确性。法及系统(57)摘要本发明提供的一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法，利用基于FPGA的多通道雷达控制单元对内部高频母时钟进行程序分频，生成各个通道窄脉冲信号源触发时钟的基准时钟；再利用高频母时钟对上述的基准时钟进行线性递增的延时，得到所有通道的窄脉冲信号源触发时钟；最后将所有的触发时钟输出至各自对应的窄脉冲信号源触发时钟输入端，窄脉冲信号源输出端根据触发时钟有效边沿到达的时刻输出窄脉冲信号，使雷达各个通道的有效工作时间处在不同时间段，从而达到利用分时复用减小通道间干扰的目的。这种分时触发窄脉冲信号源的方法可以使各个通道的窄脉冲信号源在触发时间上分开，避免信号源同时触发产生的多路窄脉冲信号对雷达主控单元和各个通道的接收产生强干扰，同时保证了多通道分时复用的探地雷达采集CN113740811A的数据和不考虑干扰时多通道同时工作的探地CN113740811A权利要求书1/1页1.一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、对多通道雷达控制单元的高频母时钟进行程序分频，生成各个通道窄脉冲信号源触发时钟的基准时钟；步骤2、采用高频母时钟对所述的基准时钟进行线性递增延时，得到所有通道的窄脉冲信号源触发时钟；步骤3、将所有的触发时钟输出至各自对应的窄脉冲信号源触发时钟的输入端，窄脉冲信号源输出端根据触发时钟有效边沿到达的时刻输出窄脉冲信号，使雷达各个通道的有效工作时间处在不同时间段，从而达到利用分时复用减小通道间干扰的目的。2.根据权利要求1所述的一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法，其特征在于，步骤1中程序分频生成固定频率的时钟信号，频率值等于窄脉冲信号源的触发频率，将固定频率的时钟信号作为各个通道窄脉冲信号源触发时钟的基准时钟。3.根据权利要求1所述的一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法，其特征在于，步骤2中，当高频母时钟1分频数M是探地雷达通道数N的整数倍时，延时间隔t为窄脉冲信号源触发周期T2除以通道数N，即存在数学关系：t＝T2/N＝MT1/N，最小延时为0，最大延时为(N‑1)t。4.根据权利要求3所述的一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法，其特征在于，当高频母时钟分频数M不是探地雷达通道数N的整数倍，取最接近M/N的整数乘以T1得到延时间隔t。5.根据权利要求1所述的一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法，其特征在于，步骤2中所述延时精度为母时钟周期T1，即延时间隔t为高频母时钟周期T1的整数倍。6.根据权利要求1所述的一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法，其特征在于，还包括以下步骤：各个通道的窄脉冲信号源在触发时钟的作用下产生与触发时钟频率一致的周期性高幅值窄脉冲信号，并经由发射天线传至地下，ADC采样电路会对接收天线捕获到的地下雷达回波进行采样，从而得到包含地质信息的信号采样点值。7.一种根据权利要求1‑6任一项所述的一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法的系统，其特征在于，包括基准时钟模块，用于高频母时钟进行程序分频，生成各个通道窄脉冲信号源触发时钟的基准时钟；延时模块，用于采用高频母时钟对基准时钟模块生成的基准时钟进行线性递增延时，得到所有通道的窄脉冲信号源触发时钟；窄脉冲信号输出模块，用于将所有的触发时钟输出至各自对应的窄脉冲信号源触发时钟的输入端，窄脉冲信号源输出端根据触发时钟有效边沿到达的时刻输出窄脉冲信号。2CN113740811A说明书1/4页基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法及系统技术领域[0001]本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种基于分时复用的多通道探地雷达抗干扰方法及系统。背景技术[0002]探地雷达技术是一种利用高频电磁波获取地下介质分布规律的探测技术。探地雷达可以根据宽带电磁波脉冲在地下介质不连续处产生的反射和散射，实现对地下目标成像及定位，并对地下几厘米至几十米的目标进行高分辨率探测。这项技术在军事排查、矿产地质勘探、工程质检、考古、搜救等方面发挥着极其重要和广泛的作用。常见的单通道探地雷达主要由主控单元、窄脉冲信号源、收发天线、上