CN109270500A - 直达波对消器、直达波对消方法及无人机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直达波对消器、直达波对消方法及无人机系统,通过接收本振耦合端输入的本振信号和发射机发射的射频信号;对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理后,分别输入电桥;利用IQ矢量合成方式,将输入电桥的本振信号和射频信号调制为相位正交的I路信号和Q路信号,且I路信号和Q路信号的幅度相同;将I路信号和Q路信号输入合路器进行合成相消后,由合路器输出正常的目标回波信号;具有对射频信号中的直达波进行对消且不影响正常的目标回波信号的有益效果;且利用上述方式达到的对消比能够达到40dB以上,对直达波的抑制性能优于现有的直达波对消处理方式;且采用数控衰减器来替代其他所需的数控移相器,降低了直达波对消器的成本。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域,特别涉及一种直达波对消器、直达波对消方法及无人机系统。
背景技术
连续波雷达其中一个较大的难点在于天线隔离有限,在功率增加后,发射机功率到接收机的泄露(即直达波)如果造成接收机饱和,则会大幅度影响接收机对微弱信号的接收效果。因此,通常采用对消技术对目标回波信号中混入的直达波信号进行抑制。目前常用的自适应对消算法有:归一化最小均方滤波器、递推最小二乘滤波器等;但由于直达波机器多径干扰起伏变化很大,不满足平稳条件,因此,使用上述滤波器不仅运算量巨大,且滤波器性能也会下降,严重影响了对消性能,使得接收机的接收动态范围难以满足从外辐射源信号中提取出微弱目标反射信号的需求。
发明内容
本发明提供一种直达波对消器、直达波对消方法及无人机系统,旨在对射频信号中的直达波进行对消且不影响正常的目标回波信号。
本发明提供了一种直达波对消器,所述直达波对消器包括:放大器01、数控移相器11、数控衰减器21、数控衰减器22、电桥31、合路器41以及对数视频放大器51;且所述放大器01、数控移相器11、数控衰减器21、电桥31和合路器41组成第一对消环路;其中:
来自本振耦合端的本振信号通过放大器01输出至数控移相器11,经数控移相器11调节相位后输出至数控衰减器21,并经所述数控衰减器21进行功率衰减后输入至电桥31;来自射频发射机的射频信号经数控衰减器22将所述射频信号的功率进行衰减后,输入至所述电桥31;
所述电桥31对经所述数控衰减器21后的本振信号和经所述数控衰减器22后的射频信号分为正交两路信号,并对所述正交两路信号进行信号处理后,在所述第一对消环路的末端利用合路器41进行信号合成,将直达波对消后,输出正常的目标回波信号;
利用对数视频放大器51对回波对消进行检测和评估,并输出对消检测和评估结果。
可选地,所述电桥31利用IQ矢量合成方式,将经所述数控衰减器21后的本振信号和经所述数控衰减器22后的射频信号分为正交两路信号,并调整两路正交信号的幅度,使得两路正交信号的幅度相同。
可选地,所述电桥31为90°电桥,所述电桥31将输入信号分为相位差为90°的两路正交信号,即I路信号和Q路信号;分别对I路信号和Q路信号进行载波调制,并将调制后的I路信号和Q路信号一并输出至合路器41。
可选地,所述电桥31对I路信号和Q路信号进行载波调制,使得调制后的I路信号和Q路信号幅度相同相位相反。
可选地,所述数控移相器11为180°移相器,且根据所述本振信号与射频信号的相位差区间,对所述数控移相器11进行双边配置。
可选地,所述数控衰减器22的衰减值为0。
可选地,所述直达波对消器采用双环对消自适应结构;所述直达波对消器还包括第二对消环路;
所述第二对消环路包括:放大器02、数控移相器12、数控衰减器22、合路器42、电桥32和合路器43;其中,所述直达波对消器还包括:放大器03、合路器44、合路器45以及对数视频放大器52;
所述第一对消环路与第二对消环路之间利用放大器03进行隔离;
扫频源输出的本振信号经合路器44后,分别进入第一对消环路与第二对消环路;射频信号经合路器45以后输入电桥32,电桥32将输入的射频信号以及经第二对消环路的本振信号分为正交两路信号,并对正交两路信号进行信号处理后,由第二对消环路中的合路器43进行信号合成后输出至对数视频放大器52和放大器03,由对数视频放大器52进行对消检测和评估,并由放大器03对合路器43输出的信号进行功率放大后输出至第一对消环路中的电桥31;电桥31将流经第一对消环路的本振信号与放大器03输入的信号分为正交两路信号,并对正交两路信号进行信号处理后,由第一对消环路中的合路器41进行信号合成后输出正常的目标回波信号;同时,合路器41将合成后的信号输入至对数视频放大器51,由所述对数视频放大器51对回波对消进行检测和评估,并输出对消检测和评估结果。
可选地,所述直达波对消器利用所述对数视频放大器52对第二对消环路的直达波对消比进行评估,并根据评估结果,调整所述直达波对消器的相应参数,使得经合路器41输出的目标回波信号的信号功率满足预设信号功率的范围。
对应于上述实施例提供的一种直达波对消器,本发明还提供了一种应用于上述直达波对消器的直达波对消方法,所述直达波对消方法包括:
接收本振耦合端输入的本振信号和发射机发射的射频信号;
对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理后,分别输入电桥;
利用IQ矢量合成方式,将输入电桥的本振信号和射频信号调制为相位正交的I路信号和Q路信号,且I路信号和Q路信号的幅度相同;
将I路信号和Q路信号输入合路器进行合成相消后,由合路器输出正常的目标回波信号。
可选地,所述对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理,包括:
针对本振信号,利用数控移相器对接收到的所述本振信号进行相位处理,利用数控衰减器对经所述数控移相器处理后的本振信号进行信号功率衰减处理,得到功率衰减后的本振信号;
针对射频信号,利用数控衰减器对接收到的所述射频信号进行功率衰减处理,得到功率衰减后的本振信号。
本发明实施例提供了一种无人机系统,包括:无人机;连续波雷达的箱体,所述连续波雷达包括前述任一的直达波对消器;所述箱体通过连接机构附着于所述无人机上。
本发明一种直达波对消器及直达波对消方法可以达到如下有益效果:
直达波对消器接收本振耦合端输入的本振信号和发射机发射的射频信号;对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理后,分别输入电桥;利用IQ矢量合成方式,将输入电桥的本振信号和射频信号调制为相位正交的I路信号和Q路信号,且I路信号和Q路信号的幅度相同;将I路信号和Q路信号输入合路器进行合成相消后,由合路器输出正常的目标回波信号;具有对射频信号中的直达波进行对消且不影响正常的目标回波信号的有益效果;且利用上述方式达到的对消比能够达到40dB以上,对直达波的抑制性能优于现有的直达波对消处理方式;且采用数控衰减器来替代其他所需的数控移相器,降低了该直达波对消器的设备成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所指出的内容来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明直达波对消器的一种实施方式的组成模块示意图;
图2是本发明直达波对消器的另一种实施方式的组成模块示意图;
图3是本发明图1和图2所述实施例中直达波对消器实施直达波对消方法的一种实施方式的流程示意图;
图4是本发明中无人机系统的连接机构的结构示意图;
图5是本发明中无人机系统中地面站的一种结构示意图;
图6是本发明中无人机系统中地面站的另一种结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种直达波对消器及直达波对消方法,旨在对发射机发射的射频信号中的直达波进行对消且不影响正常的目标回波信号的输出。本发明描述的直达波对消器的基本原理是:利用发射机信号的相干性,将发射机信号调节相位、时延、幅度后发送至接收机,使得该发射机信号与直达波信号幅度相同且相位相反,实现较大程度上的对消,本发明提供的直达波对消器可以实现的对消比达到40dB以上。本发明提供的直达波对消器具备将直达波功率衰减到一定水平的功能,同时目标回波信号不受影响,因此,可以极大地扩展接收机动态。
如图1所示,图1是本发明直达波对消器的一种实施方式的组成模块示意图;图1所示的所述直达波对消器包括:放大器01、数控移相器11、数控衰减器21、数控衰减器22、电桥31、PD合路器41以及SDLVA对数视频放大器51;且所述放大器01、数控移相器11、数控衰减器21、电桥31和合路器41组成第一对消环路。本发明实施例中描述的直达波对消器采用数控衰减器21和数控衰减器22来替代其他所需的数控移相器,降低了该直达波对消器的设备成本。
图1所示的直达波对消器中,来自本振耦合端的本振信号通过放大器01输出至数控移相器11,经数控移相器11调节相位后输出至数控衰减器21,并经所述数控衰减器21进行功率衰减后输入至电桥31;来自射频发射机的射频信号经数控衰减器22将所述射频信号的功率进行衰减后,输入至所述电桥31;所述电桥31对经所述数控衰减器21后的本振信号和经所述数控衰减器22后的射频信号分为正交两路信号,并对所述正交两路信号进行信号处理后,在所述第一对消环路的末端利用合路器41进行信号合成,将直达波对消后,输出正常的目标回波信号;利用对数视频放大器51能够对回波对消进行检测和评估,并输出对消检测和评估结果,供技术人员查看。在直达波对消器的参数调整阶段,也可以将对数视频放大器51输出的对消检测结果作为参考,来调整直达波对消器中各元器件对应的相关参数。
在一个实施例中,图1所示出的直达波对消器使用的所述电桥31利用IQ矢量合成方式,将经所述数控衰减器21后的本振信号和经所述数控衰减器22后的射频信号分为正交两路信号,并调整两路正交信号的幅度,使得两路正交信号的幅度相同。
进一步地,所述电桥31为90°电桥,所述电桥31将输入信号分为相位差为90°的两路正交信号,即I路信号和Q路信号;电桥31分别对I路信号和Q路信号进行载波调制,并将调制后的I路信号和Q路信号一并输出至合路器41。
所述电桥31对I路信号和Q路信号进行载波调制的结果是:使得调制后的I路信号和Q路信号满足幅度相同相位相反。
针对图1所示的直达波对消器,电桥31将输入信号分成的I路和Q路信号相位的一致性,以及本振信号和视频信号这两路信号输入幅度的一致性,决定了I路和Q路信号的相位差;因此,为了使得直达波对消器达到最佳对消效果,理想情况下,I路和Q路信号的相位差为180°。在I路和Q路信号的相位差为180°的情况下,利用直达波对消器将I路和Q路信号的信号幅度调节至一致,即可获得优于40dB的对消比结果。
在一个实施例中,由于直达波对消器对于正常的回波信号是个衰减,针对图1所示的直达波对消器在仿真调试阶段,数控衰减器22的衰减值与回波信号的衰减是线性的,而数控衰减器21的衰减值对于回波信号来讲,几乎没有影响。而对于回波信号来讲,当数控衰减器22的衰减值为0时,移动数控衰减器21总是能找到直达波进行对消的最佳点;且当找到直达波对消的最佳点时,同时改变两个数控衰减器即数控衰减器21和数控衰减器22,仍可保持直达波对消的最佳状态,但是回波信号也同时被衰减,而直达波抑制比反而恶化,因此,针对图1所示的直达波对消器,设置所述数控衰减器22的衰减值为0。
在一个实施例中,针对直达波与本振信号相差在(270~360°,0~90°)这一区间,由于在该区间中,数控移相器11为180°翻转,因此,直达波对消器的衰减设定规律刚好反过来,此时为了使得回波信号的损耗降低,需要对数控移相器11进行双边配置,否则,无法使得回波信号的损耗降低。因此,针对图1实施例示出的直达波对消器,配置的数控移相器11为180°移相器,且根据所述本振信号与射频信号的相位差区间,对所述数控移相器11进行双边配置。
本发明直达波对消器利用矢量合成的方式,采用电桥将输入的信号分为正交两路信号,并利用调整两路正交信号的幅度使其在第一对消环路的末端合成器上对直达波进行合成相消,同时输出了正常的回波信号,极大地扩展了接收机动态;且本发明直达波对消器采用数控衰减器来替代其他所需的数控移相器,降低了该直达波对消器的设备成本。
在一个实施例中,由于本振信号和直达波幅度的一致性以及I路和Q路两路信号相位的一致性是直达波对消器的对消比的主要影响因素,因此,若要达到40dB的对消比抑制度本振信号和直达波幅度的误差需要在0.1dB以内,相位误差需要在1°以内;由于实际应用场景中其他不可预估和不可预测的因素存在,为了保证相对稳定的40dB的对消比抑制度,直达波对消器采用双对消方式实现;即在一个实施例中,将直达波对消器配置两个对消环路,且两个对消环路之间利用放大器进行隔离,从而保证较高的对消比抑制度的同时,确保该直达波对消器中的噪声不会恶化,图2所示的直达波对消器即为双对消环路对消器。
如图2所示,图2是本发明直达波对消器的另一种实施方式的组成模块示意图;本发明实施例中,所述直达波对消器采用双环对消自适应结构;所述直达波对消器还包括第二对消环路;所述第二对消环路包括:放大器02、数控移相器12、数控衰减器22、合路器42、电桥32和合路器43;其中,所述直达波对消器还包括:放大器03、合路器44、合路器45以及对数视频放大器52;
所述第一对消环路与第二对消环路之间利用放大器03进行隔离;
扫频源输出的本振信号经合路器44后,分别进入第一对消环路与第二对消环路;射频信号经合路器45以后输入电桥32,电桥32将输入的射频信号以及经第二对消环路的本振信号分为正交两路信号,并对正交两路信号进行信号处理后,由第二对消环路中的合路器43进行信号合成后输出至对数视频放大器52和放大器03,由对数视频放大器52进行对消检测和评估,并由放大器03对合路器43输出的信号进行功率放大后输出至第一对消环路中的电桥31;电桥31将流经第一对消环路的本振信号与放大器03输入的信号分为正交两路信号,并对正交两路信号进行信号处理后,由第一对消环路中的合路器41进行信号合成后输出正常的目标回波信号;同时,合路器41将合成后的信号输入至对数视频放大器51,由所述对数视频放大器51对回波对消进行检测和评估,并输出对消检测和评估结果。
在一个实施例中,所述直达波对消器利用所述对数视频放大器52对第二对消环路的直达波对消比进行评估,并根据评估结果,调整所述直达波对消器的相应参数,使得经合路器41输出的目标回波信号的信号功率满足预设信号功率的范围。
在一个实施例中,在调试阶段或者是在实际使用阶段,为了便于技术人员对直达波对消器进行参数配置和参数调整,图2所示的直达波对消器分别在合路器42和合路器43设置观察口;可以将上述合路器42和合路器43设置的观察口的信号接入示波器,从而及时获取输入的射频信号的幅度、相位和功率等信号特征信息,以及通过第二对消环路由合路器43输出的扫频源本振信号的幅度、相位和功率等信号特征信息。
本发明实施例中的直达波对消器采用双对消环路,使得直达波对消比在40dB以上,提高了直达波对消器的设备性能和设备稳定性。
基于图1和图2所述实施例的描述,图3提供了上述实施例描述的直达波对消器其中一种工作方式的工作流程。如图3所示,图3是本发明图1和图2所述实施例中直达波对消器实施直达波对消方法的一种实施方式的流程示意图。本发明实施例中,所述直达波对消器实施的直达波对消方法,可以实施为如下描述的步骤S10-S40:
步骤S10、接收本振耦合端输入的本振信号和发射机发射的射频信号;
步骤S20、对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理后,分别输入电桥;
步骤S30、利用IQ矢量合成方式,将输入电桥的本振信号和射频信号调制为相位正交的I路信号和Q路信号,且I路信号和Q路信号的幅度相同;
步骤S40、将I路信号和Q路信号输入合路器进行合成相消后,由合路器输出正常的目标回波信号。
本发明实施例中,直达波对消器对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理,可以通过如下方式实施:
针对本振信号,利用数控移相器对接收到的所述本振信号进行相位处理,利用数控衰减器对经所述数控移相器处理后的本振信号进行信号功率衰减处理,得到功率衰减后的本振信号;针对射频信号,利用数控衰减器对接收到的所述射频信号进行功率衰减处理,得到功率衰减后的本振信号。
本发明直达波对消器接收本振耦合端输入的本振信号和发射机发射的射频信号;对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理后,分别输入电桥;利用IQ矢量合成方式,将输入电桥的本振信号和射频信号调制为相位正交的I路信号和Q路信号,且I路信号和Q路信号的幅度相同;将I路信号和Q路信号输入合路器进行合成相消后,由合路器输出正常的目标回波信号;具有对射频信号中的直达波进行对消且不影响正常的目标回波信号的有益效果;且利用上述方式达到的对消比能够达到40dB以上,对直达波的抑制性能优于现有的直达波对消处理方式。
本发明还提供了一种无人机系统,包括:无人机;连续波雷达的箱体,所述连续波雷达包括前述任一实施例所述的直达波对消器;所述箱体通过连接机构附着于所述无人机上。连续波雷达的各个器件可设置其箱体上(内部或者外部,可根据实际需要来设计放置位置),该箱体通过连接机构设置于无人机上,
如图4所示,该连接机构包括吸附机构、旋转机构和夹持机构,其中:
吸附机构用于将连接机构整体固定到无人机的外表面上;该吸附机构包括:第一基座53和第一连杆45,第一连杆45的第一端端头上有轮状体44、第二端通过第一转轴46连接于第一基座53的第一端上;第一基座53的四角各设有一结构相同的半球凸起41,半球凸起41内置有吸盘63;吸盘63上设有一贯穿半球凸起41顶部的第二连杆42;第二连杆42通过第二转轴43与第一连杆45的第一端端头的轮状体44转动连接;其与无人机的外表面的固定步骤为:将吸盘63与无人机腹部的光滑的外表面贴合,下压第一基座53,第一连杆45的轮状体44与半球凸起41的顶面逐渐接触,且压力逐渐加大,在凸轮作用原理下,第一连杆45带动吸盘63同步运动并抽取其内真空,使其与光滑的外表面吸附;与无人机的外表面的拆卸步骤:吸盘63与平滑的外表面吸附时,提升第一基座53,即向外拉第一基座53,第一连杆45的轮状体与半球凸起41的顶面逐渐分离,且压力逐渐减小,第一连杆45向半球凸起41内移动,动吸盘63逐渐释放真空,使其与平滑的外表面脱离;
旋转机构,包括:在第一基座53的第二端的内部设置有旋转装置,第二端与第一基座53的第一端是相对端;第一基座53的第二端的端面与旋转装置互相垂直;旋转装置包括:中心转轴47、钢珠51、滚子轴承50、圆盘式外罩48,中心转轴47贯穿连接圆盘式外罩48,中心转轴47与圆盘式外罩48机械连接,圆盘式外罩48的远离第一基座53的第二端的一侧设置有滚子轴承50;滚子轴承50与中心转轴47焊接在一起,所述钢珠51设于滚子轴承50内部,钢珠51与滚子轴承50机械连接;滚子轴承50固定内嵌于第二基座64的第一端内;圆盘式外罩48内嵌于第一基座53的第二端内部;该无人机上设置有微型伺服电机,该微型伺服电机用于驱动滚子轴承50旋转,从而旋转中的滚子轴承50可带动第二基座64开始旋转;第一基座53至少有两个相对端比第二基座64的相应端长;
夹持机构用于夹持上述箱体,该夹持机构包括:第二基座64,在第二基座64的第二端的表面上设置两对相对设置的夹持架,两个夹持架位于第二基座64的第二端的表面的边缘处,每个夹持架包括垂直于第二基座64的第二端的表面的竖杆59、平行于第二基座64的第二端的表面的横杆60、与竖杆59平行的竖杆61,其中,竖杆59的顶端与横杆60的第一端固定连接、横杆60的第二端与竖杆61的第一端固定连接,竖杆61比竖杆59短;竖杆61的第二端固定连接有一吸盘62,吸盘62的开口朝向第二基座64;在第二基座64的第二端的表面的中心区域内部,设置有一圆柱形凹槽54,圆柱形凹槽54的开口端大小小于圆柱形凹槽54的横截面大小;圆柱形凹槽54的底部设置有至少一个气囊55,气囊55的上方放置一可上下活动的圆形限位板56,圆形限位板56的大小与圆柱形凹槽54的横截面适配;圆形限位板56中心区域的上方固定连接一圆柱形支撑块57,圆柱形支撑块57可上下活动地穿过圆柱形凹槽54的开口端、并且圆柱形支撑块57的大小与圆柱形凹槽54的开口端适配;圆柱形支撑块57的上表面设置有柔性触觉传感器;其工作原理为:在无人机上设置充气泵,在放置箱体58之前,先将气囊55中的空气排空,然后将箱体58放置于圆柱形支撑块57和吸盘62之间,然后控制充气泵向气囊55充气,并实时获取柔性触觉传感器感应到的触觉信号,当触觉信号达到预设强度时,停止向气囊充气,从而将箱体58夹持于圆柱形支撑块57和吸盘62之间。
利用上述连接机构,可以将上述箱体放置于无人机的腹部,从而利用箱体中的器件完成对机场跑道的异物检测。在回收箱体时,可以控制旋转机构旋转,使得竖杆59平行于地面,然后,控制气囊55放气,使得箱体58不再受圆柱形支撑块57和吸盘62的夹持,从而在重力作用下,箱体脱离无人机,如此,可以便于将箱体从无人机上拆除,不需要人工手动拆除,提高了拆除效率。同时,该无人机还具有前述用于连续波雷达的扫频源的优点,使得连续波雷达中电路面积减小,从而减小了连续波雷达的大小,而且配置成本低。
在一个实施例中,如图5和图6所示,上述无人机系统,还包括地面站,用于与无人机通讯,包括地面天线17、转动平台14、支撑平台11、转动电机12、地面端传感器18、地面端控制器13,底座15,底座支撑脚16,底座支撑脚16设为若干个,分布连接于底座15下方,底座15上表面安装有支撑平台11,所述支撑平台上部内嵌设置有转动电机12,转动电机12的输出轴竖直朝上设置,所述支撑平台上还设置有地面端控制器13,所述转动电机12的输出轴连接有转动平台14,转动平台14上安装有地面天线17和地面端传感器18。
使用时,由天空端传感器检测初始位置并传回地面端控制器13,地面端控制器13进行分析判断无人机所在方位以后,发出信号给转动电机12执行旋转,带动转动平台14旋转,使其带动地面天线17到传感器给定的指向角(例如,朝向无人机的飞行方向)。
为了避免地面站在地面上滑动和不易固定,在一个实施例中,本申请还对底座支撑脚16的结构进行了改进,具体为:所述支撑脚26包括固定设于所述第一壳体底部的减震装置16-2、设于所述减震装置16-2下表面的吸盘16-1;所述吸盘16-1包括吸盘主体16-11、罩设于所述吸盘主体16-11外侧的防护罩16-12、固定设于所述吸盘主体16-11上表面中间位置的连接座16-13、一端固定设于所述连接座16-13上表面另一端穿设于所述防护罩16-12中间位置的的压缩装置16-14、套设于所述压缩装置16-14外侧且设于所述防护罩16-12上表面并通过螺纹与所述压缩装置16-14活动连接的调节螺母16-15、固定设于所述防护罩16-12底面的防滑垫16-16,所述调节螺母16-15外侧壁固定设有旋转臂16-151;所述减震装置16-2包括固定设于所述压缩装置16-14上表面的下安装板16-21、一端固定设于所述下安装板16-21上表面的减震筒16-22、一端嵌套设于所述减震筒16-22内且与所述减震筒16-22滑动连接的活塞杆16-23、套设于所述活塞杆16-23和所述减震筒16-22外侧且底部与所述下安装板16-21上表面固定连接的第一弹簧16-24、固定设于所述第一弹簧16-24上侧的弹簧座16-25、套设于所述弹簧座16-25外侧的上安装板16-26。
优选的,所述压缩装置16-14包括固定设于连接座16-13上表面的活动杆16-141、同轴固定设于所述活动杆16-141远离所述连接座16-13一侧的塞体16-142、同轴套设于所述活动杆16-141一端的台阶式活动座16-143、套设于所述活动杆16-141外侧的第二弹簧16-144、罩设于所述台阶式活动座16-143上表面且与所述台阶式活动座16-143上表面固定连接的壳体16-145,所述第二弹簧16-144一端与所述台阶式活动座16-143上表面接触、另一端与所述塞体16-142下表面接触,所述塞体16-142外侧还套设有与壳体16-145内壁接触的密封圈,所述吸盘本体16-11上表面中间位置设有第一排气孔16-17,所述连接座16-13、活动杆16-141、塞体16-142内部均同轴设有与第一排气孔16-17对应的第二排气通孔16-18,所述壳体16-145上侧壁设有与所述第一排气通孔16-17、第二排气通孔16-18对应的第三排气通孔16-19,所述第三排气通孔16-19处设有排气阀;固定时,首先先通过旋转旋转臂16-151带动调节螺母16-15旋转,将所述调节螺母16-15旋转到所述壳体16-145最上端,然后将吸盘主体16-11底部与地面接触,而后在通过旋转转臂16-151带动调节螺母16-15旋转从而使调节螺母16-15下移,往下压吸盘主体16-11时,在其吸盘主体16-11的反作用力下,连接座16-13往上运动从而带动活动杆16-141、塞体16-142往上运动,使活动杆16-141和塞体16-142中间的第二排气通孔16-18与第三排气通孔16-19连通,使吸盘主体16-11与地面之间的气体通过排气阀排出,从而驱动吸盘主体16-11牢牢的吸附在地面上,其中防滑垫6-16能够保证吸盘主体16-11不会发生侧移的现象,同时压缩装置16-14能够起到缓冲作用,从而保证吸盘主体更好的吸附在地面上;同时,所述下安装板16-21和弹簧座16-25之间设有减震筒16-22和活塞杆16-23且两者之间滑动连接,使活塞杆16-23可以减震筒16-22内侧进行上下伸缩滑动,从而使所述弹簧座16-25在第一弹簧16-24的作用下在所述下安装板16-21上运动,从而使音箱在工作时,扬声器外放音乐时,音量太大导致音箱第一壳体12震动,第一壳体12的震动带动活塞杆16-23在减震筒16-22内上下伸缩滑动、以及第一弹簧16-24的作用下减少了下安装板16-21的运动,从而避免了地面站工作时发生共振。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件仿真实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种直达波对消器,其特征在于,所述直达波对消器包括:放大器01、数控移相器11、数控衰减器21、数控衰减器22、电桥31、合路器41以及对数视频放大器51;且所述放大器01、数控移相器11、数控衰减器21、电桥31和合路器41组成第一对消环路;其中:
来自本振耦合端的本振信号通过放大器01输出至数控移相器11,经数控移相器11调节相位后输出至数控衰减器21,并经所述数控衰减器21进行功率衰减后输入至电桥31;来自射频发射机的射频信号经数控衰减器22将所述射频信号的功率进行衰减后,输入至所述电桥31;
所述电桥31对经所述数控衰减器21后的本振信号和经所述数控衰减器22后的射频信号分为正交两路信号,并对所述正交两路信号进行信号处理后,在所述第一对消环路的末端利用合路器41进行信号合成,将直达波对消后,输出正常的目标回波信号;
利用对数视频放大器51对回波对消进行检测和评估,并输出对消检测和评估结果。
2.如权利要求1所述的直达波对消器,其特征在于,所述电桥31利用IQ矢量合成方式,将经所述数控衰减器21后的本振信号和经所述数控衰减器22后的射频信号分为正交两路信号,并调整两路正交信号的幅度,使得两路正交信号的幅度相同。
3.如权利要求2所述的直达波对消器,其特征在于,所述电桥31为90°电桥,所述电桥31将输入信号分为相位差为90°的两路正交信号,即I路信号和Q路信号;分别对I路信号和Q路信号进行载波调制,并将调制后的I路信号和Q路信号一并输出至合路器41。
4.如权利要求3所述的直达波对消器,其特征在于,所述电桥31对I路信号和Q路信号进行载波调制,使得调制后的I路信号和Q路信号幅度相同相位相反。
5.如权利要求1所述的直达波对消器,其特征在于,
所述数控移相器11为180°移相器,且根据所述本振信号与射频信号的相位差区间,对所述数控移相器11进行双边配置;或者
所述数控衰减器22的衰减值为0。
6.如权利要求1至5任一项所述直达波对消器,其特征在于,所述直达波对消器采用双环对消自适应结构;所述直达波对消器还包括第二对消环路;
所述第二对消环路包括:放大器02、数控移相器12、数控衰减器22、合路器42、电桥32和合路器43;其中,所述直达波对消器还包括:放大器03、合路器44、合路器45以及对数视频放大器52;
所述第一对消环路与第二对消环路之间利用放大器03进行隔离;
扫频源输出的本振信号经合路器44后,分别进入第一对消环路与第二对消环路;射频信号经合路器45以后输入电桥32,电桥32将输入的射频信号以及经第二对消环路的本振信号分为正交两路信号,并对正交两路信号进行信号处理后,由第二对消环路中的合路器43进行信号合成后输出至对数视频放大器52和放大器03,由对数视频放大器52进行对消检测和评估,并由放大器03对合路器43输出的信号进行功率放大后输出至第一对消环路中的电桥31;电桥31将流经第一对消环路的本振信号与放大器03输入的信号分为正交两路信号,并对正交两路信号进行信号处理后,由第一对消环路中的合路器41进行信号合成后输出正常的目标回波信号;同时,合路器41将合成后的信号输入至对数视频放大器51,由所述对数视频放大器51对回波对消进行检测和评估,并输出对消检测和评估结果。
7.如权利要求6所述的直达波对消器,其特征在于,所述直达波对消器利用所述对数视频放大器52对第二对消环路的直达波对消比进行评估,并根据评估结果,调整所述直达波对消器的相应参数,使得经合路器41输出的目标回波信号的信号功率满足预设信号功率的范围。
8.一种应用于权利要求1所述的直达波对消器的直达波对消方法,其特征在于,所述直达波对消方法包括:
接收本振耦合端输入的本振信号和发射机发射的射频信号;
对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理后,分别输入电桥;
利用IQ矢量合成方式,将输入电桥的本振信号和射频信号调制为相位正交的I路信号和Q路信号,且I路信号和Q路信号的幅度相同;
将I路信号和Q路信号输入合路器进行合成相消后,由合路器输出正常的目标回波信号。
9.如权利要求8所述的直达波对消方法,其特征在于,所述对接收的所述本振信号和射频信号进行信号处理,包括:
针对本振信号,利用数控移相器对接收到的所述本振信号进行相位处理,利用数控衰减器对经所述数控移相器处理后的本振信号进行信号功率衰减处理,得到功率衰减后的本振信号;
针对射频信号,利用数控衰减器对接收到的所述射频信号进行功率衰减处理,得到功率衰减后的本振信号。
10.一种无人机系统,其特征在于,包括:无人机;连续波雷达的箱体,所述连续波雷达包括如权利要求1至7中任一所述的直达波对消器;所述箱体通过连接机构附着于所述无人机上。
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- 2018-09-29 CN CN201811147656.0A patent/CN109270500A/zh active Pending
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