CN103336276A - 一种基于神经网络的认知雷达探测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于神经网络的认知雷达探测装置，主要结构包括机箱，液晶显示屏、指示灯、电源开关、复位开关、信号发射调控器、信号接收调控器、发射天线、接收天线、电路板、直流电源、电路板电路，是针对传统雷达的局限性，利用神经网络的优势，通过发射天线、接收天线的信号信息处理，神经网络由非线性映射功能的神经元组成，通过权系数相连接，神经网络信息存储于连续权系数中，使网络具有很高的容错性，减少了信息损失，神经网络的自组织、自适应性强，提高了识别能力，神经网络、数字信号处理、数字信息采集、接收、处理均采用计算机程序完成，使该装置实现了信息化、程序化、自动化，此装置设计先进，结构紧凑，测量数据精确，是十分理想的基于神经网络的认知雷达探测装置，可广泛应用于多种工业探测领域。

Description

一种基于神经网络的认知雷达探测装置
技术领域
本发明涉及一种基于神经网络的认知雷达探测装置，属电子测量仪器的设计与制造的技术领域。
背景技术
传统的雷达探测装置通常采用固定的发射信号，通过接收端的自适应处理及滤波算法的设计来提高探测性能，由于雷达的探测性能很大程度上取决于发射的波形，面对日益复杂的电磁环境，多目标背景，固定的发射波形在环境发生变化时，仅靠接收端的自适应信号处理已难以获得理想的效果；超大规模集成电路技术和现代数字技术为数字频率直接合成波形奠定了基础，例如相控阵雷达，能够在微秒或百微秒级进行波束指向改变和波形捷变，具有高度的自适应能力和灵活性；目前，硬件技术已为实现雷达系统发射端的自适应提供了良好基础，在此背景下，加拿大的Simon Haykin曾提出智能化新体制雷达系统，即认知雷达探测理论，指明了未来雷达的智能化发展趋势，然而，认知雷达探测装置的研究还处于起步阶段，还有很多学术问题尚待解决。
发明内容
发明目的
本发明的目的就是针对背景技术的状况，设计一种基于神经网络的认知雷达探测装置，采用机械结构和集成电路相结合的设计，采用计算机程序信息化、自动化完成认知雷达的探测功能，以大幅度提高认知雷达的探测功能和准确率。
技术方案
本发明主要结构包括：机箱、液晶显示屏、指示灯、电源开关、信号发射调控器、信号接收调控器、外接电源插座、复位开关、提手、发射天线、接收天线、电路板、直流电源、螺栓；
机箱为矩形体，在机箱的正面控制面板上设有液晶显示屏、指示灯、电源开关、复位开关、信号发射调控器、信号接收调控器、外接电源插座；在机箱的右侧上部设有发射天线、在机箱的右侧下部设有接收天线，机箱上部设有提手，在机箱的内部设有电路板，并由螺栓固定，在电路板下部设有直流电源，电路板上为电路板电路。
有益效果
本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是针对传统雷达装置的局限性，利用神经网络的优势，通过对接收信号进行信息处理，神经网络结构由非线性映射能力的神经元组成，通过权系数相连接，神经网络将信息存储于连续权系数中，使网络具有很高的容错性，减少了信息损失，神经网络的自组织、自适应性强，提高了识别能力，神经网络、数字信号处理、数字信号采集、接收处理均采用计算机程序完成，使该装置实现了信息化、程序化、自动化，此装置设计先进，结构紧凑，测量数据精确，是十分理想的基于神经网络的认知雷达探测装置，可在多种工业探测领域使用。
附图说明
图1为整体结构图
图2为图1的B-B剖面图
图3为电路板电路图
图中所示，附图标记清单如下：
1、机箱，2、液晶显示屏，3、指示灯，4、电源开关，5、复位开关，6、信号发射调控器，7、信号接收调控器，8、外接电源插座，9、USB接口，10、提手，11、发射天线，12、接收天线，13、螺栓，14、电路板，15、直流电源。
IC1、数字信号处理电路，IC2、直接频率合成电路，IC3、带通滤波电路，IC4、运算放大电路，IC5、低噪放大电路，IC6、延时电路，IC7、接收信号放大电路，IC8、第一A/D转换电路，IC9、数字接收采集电路，IC10、同步时钟电路，IC11、第二A/D转换电路，IC12、USB接口电路，IC13、JTAG接口电路，IC14、数字存储电路，IC15、温湿度采集电路，IC16、液晶显示器电路，IC17、电源变换稳压整流电路。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明：
图1、2所示，为认知雷达探测装置整体结构图，各部位置、连接关系要正确、安装牢固。
机箱为矩形体，在机箱1的正面控制面板上设有液晶显示屏2、指示灯3、电源开关4、复位开关5、信号发射调控器6、信号接收调控器7、外接电源插座8、USB接口9，在机箱1的上部设有提手10，在机箱1的右侧上部设有发射天线11，在机箱1的右侧下部设有接收天线12；在机箱1的内部设有电路板14，并由螺栓13固定，在电路板14下部设有直流电源15，电路板11上为电路板电路。
图3所示，为电路板电路图，电路板电路由数字信号处理电路IC1、直接频率合成电路IC2、带通滤波电路IC3、运算放大电路IC4、低噪放大电路IC5、延时电路IC6、接收信号放大电路IC7、第一A/D转换电路IC8、数字接收采集电路IC9、同步时钟电路IC10、第二A/D转换电路IC11、USB接口电路IC12、JTAG接口电路IC13、数字存储电路IC14、温湿度采集电路IC15、液晶显示电路IC16、电源变换稳压整流电路IC17组成整体电路，各分电路间由导线联接，AVDD、DVDD、VCC端为电源端，GND端为接地端。
数字信号处理电路IC1使用16位数字信号处理器，其功能由计算机程序完成，计算机程序如下：
Figure BDA00003495137000031
Figure BDA00003495137000041
Figure BDA00003495137000061
Figure BDA00003495137000071
Figure BDA00003495137000101
Figure BDA00003495137000111
Figure BDA00003495137000121
数字接收采集电路IC9使用16位单片计算机，其功能由计算机程序完成，计算机程序如下：
Figure BDA00003495137000142
Figure BDA00003495137000161
Figure BDA00003495137000171
Figure BDA00003495137000181
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Figure BDA00003495137000201
Figure BDA00003495137000211
发明原理：
该雷达探测装置通过内嵌于数字信号处理电路的神经网络对之前所探测到的环境信息及该时刻回波信号进行分析，实现对目标运动趋势的分析，并根据这些信息自适应调整雷达的发射信号，从而提高雷达系统的探测性能；微处理器IC1和IC9及直接数字频率合成电路IC2为该装置的核心器件，IC1和IC9的高效数据分析处理能力和快速采样能力，保证了雷达装置的实时探测性能，IC2在硬件电路上为自适应调整雷达发射波形提供了可能，IC1根据对回波信号的分析，提高了目标运动趋势的预测能力以及自适应波形的调节能力，提高了雷达在各种强噪声环境下的探测能力。
实施例1
测量使用方法如下：
(1)认知雷达探测装置各部处于准工作状态；
(2)将认知雷达装置放置于待探测区域前，打开电源，开启信号发射调控器、信号接收调控器，绿色指示灯点亮，认知雷达开始进行信号发射；
(3)信号发射过程中，如指示灯红灯点亮，该装置未正常运行，用复位开关进行调整；
(4)认知雷达通过发射天线发射探测波形，经目标反射后，接收天线接收到回波信号，认知雷达通过对回波信号分析，提取环境及目标运动参数，并实时显示在液晶显示屏上；
(5)利用温湿度传感器测出温湿度参数，并实时显示在液晶显示屏上，系统利用温湿度参数实现对回波信号中的参数修正；
(6)多次接收回波信号后，认知雷达通过内嵌的神经网络算法实现对探测区域的环境分析及对目标运动趋势的预测，通过波形优化算法改变雷达系统探测波形；
(7)认知雷达系统重复(4)、(5)、(6)步骤，经多次接收后，认知雷达系统探测能力明显得到提高；
(8)探测完成后，读取所测数据并记录，亦可直接读取信号各点的数值大小，得出探测结论，从而完成了探测的全过程。

Claims (3)

1. 一种基于神经网络的认知雷达探测装置，其特征在于：主要结构包括：机箱、液晶显示屏、指示灯、电源开关、信号发射调控器、信号接收调控器、外接电源插座、复位开关、提手、发射天线、接收天线、电路板、直流电源、螺栓；
机箱为矩形体，在机箱的正面控制面板上设有液晶显示屏、指示灯、电源开关、复位开关、信号发射调控器、信号接收调控器、外接电源插座；在机箱的右侧上部设有发射天线、在机箱的右侧下部设有接收天线，机箱上部设有提手，在机箱的内部设有电路板，并由螺栓固定，在电路板下部设有直流电源，电路板上为电路板电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的认知雷达探测装置，其特征在于：电路板电路由数字信号处理电路IC1、直接频率合成电路IC2、带通滤波电路IC3、运算放大电路IC4、低噪放大电路IC5、延时电路IC6、接收信号放大电路IC7、第一A/D转换电路IC8、数字接收采集电路IC9、同步时钟电路IC10、第二A/D转换电路IC11、USB接口电路IC12、JTAG接口电路IC13、数字存储电路IC14、温湿度采集电路IC15、液晶显示电路IC16、电源变换稳压整流电路IC17组成整体电路，各分电路间由导线联接，AVDD、DVDD、VCC端为电源端，GND端为接地端。
3.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的认知雷达探测装置，其特征在于：
测量使用方法如下：
认知雷达探测装置各部处于准工作状态；
将认知雷达装置放置于待探测区域前，打开电源，开启信号发射调控器、信号接收调控器，绿色指示灯点亮，认知雷达开始进行信号发射；
信号发射过程中，如指示灯红灯点亮，该装置未正常运行，用复位开关进行调整；
认知雷达通过发射天线发射探测波形，经目标反射后，接收天线接收到回波信号，认知雷达通过对回波信号分析，提取环境及目标运动参数，并实时显示在液晶显示屏上；
利用温湿度传感器测出温湿度参数，并实时显示在液晶显示屏上，系统利用温湿度参数实现对回波信号中的参数修正；
多次接收回波信号后，认知雷达通过内嵌的神经网络算法实现对探测区域的环境分析及对目标运动趋势的预测，通过波形优化算法改变雷达系统探测波形；
认知雷达系统重复 (4)、(5)、(6)步骤，经多次接收后，认知雷达系统探测能力明显得到提高；
探测完成后，读取所测数据并记录，亦可直接读取信号各点的数值大小，得出探测结论，从而完成了探测的全过程。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105796099A (zh) * 2016-03-08 2016-07-27 太原理工大学 一种基于自旋微波探测器的雷达式远程生命体征监测系统
CN106093906A (zh) * 2016-07-19 2016-11-09 西安交通大学 一种高精度高频谱利用率的实时目标距离估计方法
CN110308432A (zh) * 2019-07-12 2019-10-08 电子科技大学 一种基于神经网络的雷达自适应波形选择行为识别方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102305926A (zh) * 2011-08-23 2012-01-04 南京航空航天大学 一种混沌雷达信号源及混沌雷达信号同步系统
CN103064081A (zh) * 2013-01-22 2013-04-24 太原理工大学 一种基于脉冲压缩的超宽带穿墙雷达探测装置
CN203102614U (zh) * 2013-03-05 2013-07-31 成都市未来合力科技有限责任公司 新型ads-b信标设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102305926A (zh) * 2011-08-23 2012-01-04 南京航空航天大学 一种混沌雷达信号源及混沌雷达信号同步系统
CN103064081A (zh) * 2013-01-22 2013-04-24 太原理工大学 一种基于脉冲压缩的超宽带穿墙雷达探测装置
CN203102614U (zh) * 2013-03-05 2013-07-31 成都市未来合力科技有限责任公司 新型ads-b信标设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张宁: "FMCW车辆检测雷达数据处理系统的研究与设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》, 15 April 2013 (2013-04-15) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105796099A (zh) * 2016-03-08 2016-07-27 太原理工大学 一种基于自旋微波探测器的雷达式远程生命体征监测系统
CN106093906A (zh) * 2016-07-19 2016-11-09 西安交通大学 一种高精度高频谱利用率的实时目标距离估计方法
CN110308432A (zh) * 2019-07-12 2019-10-08 电子科技大学 一种基于神经网络的雷达自适应波形选择行为识别方法

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