CN108594181A - 一种便携式雷达数据采集处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式雷达数据采集处理装置，该装置的接收天线接收不同方向的雷达发射信号，并将雷达发射信号传输至信号采集处理模块进行处理，将处理后得到的电信号传输至电光转换器；电光转换器通过内设的稳压限流组件、半导体光组件将电信号转换成光信号，然后通过光纤传输至条纹相机；经过条纹相机的时间分析条纹管将光信号转变为空间排列的空域序列信号，再通过条纹相机的读出系统读出数据，并保存到存储模块或者显示在显示终端。因此，本发明提供的装置将雷达数据采集和雷达数据处理集成在同一机箱内，减轻雷达体积，携带方便，机动能力强，且将条纹相机引入，提高数据处理速度。

Description

一种便携式雷达数据采集处理装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种便携式雷达数据采集处理装置。

背景技术

雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，意思为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的。但是普遍雷达的信号接收单元与信号处理与自动控制单元分离，由此带来雷达体积、重量偏大，单人携带不方便，机动能力差的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种便携式雷达数据采集处理装置，以克服背景技术中所提出的的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种便携式雷达数据采集处理装置，所述便携式雷达数据采集处理装置包括机箱、若干个接收天线；所述机箱内设置信号采集处理模块、电光转换器、条纹相机、光学数据处理器、存储模块以及显示终端；

所述接收天线用于接收不同方向的雷达发射信号，并将所述雷达发射信号传输至所述信号采集处理模块的输入端；所述信号采集处理模块通过内设的射频接收单元、中频信号采集单元将所述雷达发射信号进行处理，再通过所述信号采集处理模块的输出端将处理后得到的电信号传输至所述电光转换器的电输入端；所述电光转换器通过内设的稳压限流组件以及半导体光组件将所述电信号转换成光信号，并通过所述电光转换器的光输出端输出，然后通过光纤传输至所述条纹相机的输入物镜；经过所述条纹相机的时间分析条纹管将所述光信号转变为空间排列的空域序列信号；所述条纹相机的读出系统与所述光学数据处理器连接，所述光学数据处理器的输出端与所述存储模块或者所述显示终端连接。

可选的，所述雷达数据采集装置还包括可伸缩的天线支架；所述接收天线安装在所述天线支架上；所述天线支架用于调整所述接收天线的高度。

可选的，所述雷达数据采集装置还包括俯仰调节机构；所述天线支架通过所述俯仰调节机构固定安装在所述机箱的顶部。

可选的，所述接收天线通过所述天线支架调整高度；所述接收天线通过所述俯仰调节机构调整接收方向。

可选的，所述接收天线的接收方向为45度斜极化方向。

可选的，所述信号采集处理模块包括射频接收单元、中频信号采集单元、信号处理单元；所述射频接收单元的输入端与所述接收天线的输出端连接；所述射频接收单元的输出端与所述中频信号采集单元的输入端连接；所述中频信号采集单元的输出端与所述电光转换器的电输入端连接；所述信号处理单元的输出端与所述接收天线的输入端连接；所述射频接收单元用于接收所述雷达发射信号，并对所述雷达发射信号进行幅度控制和频率变换，输出中频信号；所述中频信号采集单元用于接收所述中频信号，并对所述中频信号进行模数转换，输出电信号；所述信号处理单元用于根据预先存储的雷达发射信号脉冲取反后调制所述接收天线干扰接收，使所述接收天线不接收雷达发射窗期间干扰信号。

可选的，所述电光转换器包括包括电输入端、稳压限流组件、半导体光组件和光输出端；所述电输入端连接所述稳压限流组件的一端；所述稳压限流组件的另一端和所述半导体光组件的一端相连接，所述半导体光组件的另一端还连接所述光输出端。

可选的，所述条纹相机包括输入物镜、时间分析条纹管、读出系统；所述时间分析条纹管包括制作在光纤面板上的光电阴极，两对偏转板，一个微通道板和制作在光纤面板上的荧光屏组成。

可选的，所述条纹相机包括可更换的狭缝以及中性过滤器组成；所述狭缝放置于紧靠光电阴极的光纤面板处；所述中性过滤器放置在输入物镜上。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种便携式雷达数据采集处理装置，该装置包括内设置信号采集处理模块、电光转换器、条纹相机、光学数据处理器、存储模块以及显示终端的机箱、若干个接收天线；接收天线用于接收不同方向的雷达发射信号，并将雷达发射信号传输至信号采集处理模块的输入端；信号采集处理模块通过内设的射频接收单元、中频信号采集单元将雷达发射信号进行处理，再通过信号采集处理模块的输出端将处理后得到的电信号传输至电光转换器的电输入端；电光转换器通过内设的稳压限流组件以及半导体光组件将所述电信号转换成光信号，然后通过电光转换器的光输出端输出，并通过光纤传输至条纹相机的输入物镜；经过条纹相机的时间分析条纹管将光信号转变为空间排列的空域序列信号；条纹相机的读出系统通过光纤与光学数据处理器连接，光学数据处理器的输出端与存储模块或者显示终端连接。因此，本发明提供的装置将雷达数据采集和雷达数据处理集成在同一机箱内，减轻雷达体积，携带方便，机动能力强，且将条纹相机引入，提高数据处理速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例便携式雷达数据采集处理装置的结构框图；

图2为本发明信号采集处理过程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种便携式雷达数据采集处理装置，能够减轻雷达体积，携带方便，提高机动能力和数据处理速度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例便携式雷达数据采集处理装置的结构框图，如图1所示，本发明实施例提供的便携式雷达数据采集处理装置包括机箱、若干个接收天线、可伸缩的天线支架、俯仰调节机构；所述机箱内设置信号采集处理模块、电光转换器、条纹相机、光学数据处理器、存储模块以及显示终端。其中，黑色箭头表示信息传输的方向。

所述接收天线依次与信号采集处理模块、电光转换器、条纹相机、光学数据处理器连接；所述光学数据处理器的输出端分别与存储模块、显示终端连接。

所述接收天线安装在所述天线支架上；所述天线支架通过所述俯仰调节机构固定安装在所述机箱的顶部。所述天线支架用于调整所述接收天线的高度。即所述接收天线通过所述天线支架调整高度；所述接收天线通过所述俯仰调节机构调整接收方向。优选的，所述接收天线的接收方向为45度斜极化方向。所述接收天线的个数为2个。

所述接收天线用于接收不同方向的雷达发射信号，并将所述雷达发射信号传输至所述信号采集处理模块的输入端；所述信号采集处理模块通过内设的射频接收单元、中频信号采集单元将所述雷达发射信号进行处理，再通过所述信号采集处理模块的输出端将处理后得到的电信号传输至所述电光转换器的电输入端；所述电光转换器通过内设的稳压限流组件以及半导体光组件将所述电信号转换成光信号，然后通过所述电光转换器的光输出端输出，并通过光纤传输至所述条纹相机的输入物镜；经过所述条纹相机的时间分析条纹管将所述光信号转变为空间排列的空域序列信号；所述条纹相机的读出系统通过光纤与所述光学数据处理器连接，所述光学数据处理器处理后的数据输出到所述存储模块或者在所述显示终端显示。

图2为本发明信号采集处理过程框图，如图2所示，所述信号采集处理模块包括射频接收单元、中频信号采集单元、信号处理单元；所述射频接收单元的输入端与所述接收天线的输出端连接；所述射频接收单元的输出端与所述中频信号采集单元的输入端连接；所述中频信号采集单元的输出端与所述电光转换器的电输入端连接；所述信号处理单元的输出端与所述接收天线的输入端连接。其中，黑色箭头表示信息传输的方向。

所述射频接收单元用于接收所述雷达发射信号，并对所述雷达发射信号进行幅度控制和频率变换，输出中频信号；所述中频信号采集单元用于接收所述中频信号，并对所述中频信号进行模数转换，输出电信号；所述信号处理单元用于根据预先存储的雷达发射信号脉冲取反后调制所述接收天线干扰接收，使所述接收天线不接收雷达发射窗期间干扰信号。

所述电光转换器包括包括电输入端、稳压限流组件、半导体光组件和光输出端；所述电输入端连接所述稳压限流组件的一端；所述稳压限流组件的另一端和所述半导体光组件的一端相连接，所述半导体光组件的另一端还连接所述光输出端。

所述条纹相机包括输入物镜、时间分析条纹管、读出系统、可更换的狭缝以及中性过滤器组成；所述时间分析条纹管包括制作在光纤面板上的光电阴极，两对偏转板，一个微通道板和制作在光纤面板上的荧光屏组成。所述狭缝放置于紧靠光电阴极的光纤面板处；所述中性过滤器放置在所述输入物镜上

将所述中频信号采集单元输出的电信号传输至电光转换器的电输入端，电光转换器通过内设的稳压限流组件、半导体光组将电信号转化为光信号，并通过电光转换器的光输出端输出，转化后的光信号由条纹相机的输入物镜进入条纹相机，并经中性过滤器初步过滤后进入时间分析条纹管，即穿过放置于光纤面板处的可更换狭缝，经由两对偏转板及一个微通道板照射到光电阴极上，产生的光电子经加速聚焦和扫描后在荧光屏上成像，通过读出系统将荧光屏成像信息输出，然后通过条纹相机的读出系统与光学数据处理器连接，将荧光屏成像信息传输至光学数据处理器处理，经过光学数据处理器处理后的信息通过探测器输出到计算机存储模块或在显示终端显示。

本发明提供的便携式雷达数据采集处理装置，将雷达数据采集和雷达数据处理集成在同一个机箱内，减轻雷达体积，且携带方便；通过设置信息处理单元，降低信号干扰，提高雷达数据的可靠性；通过设置条纹相机，提高雷达数据的处理速度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述便携式雷达数据采集处理装置包括机箱、若干个接收天线；所述机箱内设置信号采集处理模块、电光转换器、条纹相机、光学数据处理器、存储模块以及显示终端；

所述接收天线用于接收不同方向的雷达发射信号，并将所述雷达发射信号传输至所述信号采集处理模块的输入端；所述信号采集处理模块通过内设的射频接收单元、中频信号采集单元将所述雷达发射信号进行处理，再通过所述信号采集处理模块的输出端将处理后得到的电信号传输至所述电光转换器的电输入端；所述电光转换器通过内设的稳压限流组件以及半导体光组件将所述电信号转换成光信号，并通过所述电光转换器的光输出端输出，然后通过光纤传输至所述条纹相机的输入物镜；经过所述条纹相机的时间分析条纹管将所述光信号转变为空间排列的空域序列信号；所述条纹相机的读出系统与所述光学数据处理器连接，所述光学数据处理器的输出端与所述存储模块或者所述显示终端连接。

2.根据权利要求1所述的便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述雷达数据采集装置还包括可伸缩的天线支架；所述接收天线安装在所述天线支架上；所述天线支架用于调整所述接收天线的高度。

3.根据权利要求2所述的便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述雷达数据采集装置还包括俯仰调节机构；所述天线支架通过所述俯仰调节机构固定安装在所述机箱的顶部。

4.根据权利要求3所述的便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述接收天线通过所述天线支架调整高度；所述接收天线通过所述俯仰调节机构调整接收方向。

5.根据权利要求4所述的便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述接收天线的接收方向为45度斜极化方向。

6.根据权利要求1所述的便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述信号采集处理模块包括射频接收单元、中频信号采集单元、信号处理单元；所述射频接收单元的输入端与所述接收天线的输出端连接；所述射频接收单元的输出端与所述中频信号采集单元的输入端连接；所述中频信号采集单元的输出端与所述电光转换器的电输入端连接；所述信号处理单元的输出端与所述接收天线的输入端连接；

所述射频接收单元用于接收所述雷达发射信号，并对所述雷达发射信号进行幅度控制和频率变换，输出中频信号；所述中频信号采集单元用于接收所述中频信号，并对所述中频信号进行模数转换，输出电信号；所述信号处理单元用于根据预先存储的雷达发射信号脉冲取反后调制所述接收天线干扰接收，使所述接收天线不接收雷达发射窗期间干扰信号。

7.根据权利要求1所述的便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述电光转换器包括包括电输入端、稳压限流组件、半导体光组件和光输出端；所述电输入端连接所述稳压限流组件的一端；所述稳压限流组件的另一端和所述半导体光组件的一端相连接，所述半导体光组件的另一端还连接所述光输出端。

8.根据权利要求1所述的便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述条纹相机包括输入物镜、时间分析条纹管、读出系统；所述时间分析条纹管包括制作在光纤面板上的光电阴极，两对偏转板，一个微通道板和制作在光纤面板上的荧光屏组成。

9.根据权利要求8所述的便携式雷达数据采集处理装置，其特征在于，所述条纹相机包括可更换的狭缝以及中性过滤器组成；所述狭缝放置于紧靠光电阴极的光纤面板处；所述中性过滤器放置在所述输入物镜上。