CN115127640A - 泥石流水位提取方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种泥石流水位提取方法及系统，属于地质监测领域，能够精确、稳定地对泥石流水位进行监测。该方法包括：向被监测的泥石流区域发射雷达测量信号；接收被泥石流区域反射回来的第一回波信号以及第二回波信号；分别对第一回波信号以及第二回波信号进行两路混频处理，得到第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号；获取第一中频差拍信号对应的第一实际相位，获取第二中频差拍信号对应的第二实际相位；基于第一实际相位与第二实际相位之间的相位差，以及第一接收天线与第二接收天线之间的高度差，得到泥石流区域的泥水面的高程信息；基于高程信息以及泥石流区域未发生泥石流时的初始高程信息，得到泥石流区域的泥石流水位。

Description

泥石流水位提取方法及系统

技术领域

本公开涉及地质监测领域，具体地，涉及一种泥石流水位提取方法及系统。

背景技术

防治泥石流灾害发生的有效手段之一是修筑治理工程，但由于暴发泥石流灾害的不可预测性，在超频泥石流灾害面前，也同样会导致严重灾害事故的发生。随着地质体灾害监测技术的快速发展，如何使地质体灾害监测系统更精确、用户监测更佳一直都是业界努力的方向。

现有的测量液位的装置一般都是接触式的，比如：压力水位传感器、电阻型液位传感器和光学液位传感器等，它们通常需要安装在液体中来测量液位的变化，但是对于含有许多沙石等固体颗粒的泥石流区域则不适用，会极大程度地对测量装置造成破坏。

发明内容

本公开的目的是提供一种泥石流水位提取方法及系统，能够提高对泥石流的泥水位进行提取的稳定性和精度。

根据本公开的第一实施例，提供一种泥石流水位提取方法，包括：

向被监测的泥石流区域发射雷达测量信号；

通过第一接收天线接收被所述泥石流区域反射回来的第一回波信号，以及通过第二接收天线接收被所述泥石流区域反射回来第二回波信号；

分别对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行两路混频处理，得到所述第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及所述第二回波信号对应的第二中频差拍信号；

获取所述第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取所述第二中频差拍信号对应的第二实际相位；

基于所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差，以及所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息；

基于所述高程信息以及所述泥石流区域未发生泥石流时的初始高程信息，得到所述泥石流区域的泥石流水位。

在一些实施方式中，分别对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行两路混频处理，得到所述第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及所述第二回波信号对应的第二中频差拍信号，包括：

对所述第一回波信号以及第二回波信号均分别进行滤波和放大处理，得到所述第一回波信号对应的第一中间信号以及所述第二回波信号对应的第二中间信号；

将所述第一中间信号分别与第一参考信号以及第二参考信号进行混频处理，得到第一混频信号以及第二混频信号，将所述第二中间信号分别与所述第一参考信号以及所述第二参考信号进行混频处理，得到第三混频信号以及第四混频信号，所述第一参考信号与所述第一信号相同，所述第二参考信号与所述第一参考信号相位相差90°；

将所述第一混频信号以及所述第二混频信号进行混合，得到所述第一中频差拍信号，以及将所述第三混频信号以及所述第四混频信号进行混合，得到所述第二中频差拍信号。

在一些实施方式中，所述获取所述第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取所述第二中频差拍信号对应的第二实际相位，包括：

分别对所述第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号进行距离维度的傅里叶变换，得到第一中频差拍信号对应的第一目标频域以及第二中频差拍信号对应的第二目标频域；

获取所述第一目标频域中尖峰位置处的第一相位，以及获取所述第二目标频域中尖峰位置处的第二相位；

对所述第一相位以及所述第二相位分别进行相位解缠，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位。

在一些实施方式中，所述对所述第一相位以及所述第二相位分别进行相位解缠，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位，包括：

利用一维相位解缠公式分别对所述第一相位以及第二相位进行处理，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位，所述一维相位解缠公式为：

其中，

为第m点的连续相位，

为初始化的起始相位点，

为第n点的连续相位，Δ{}为求差运算符，定义为：

在一些实施方式中，所述基于所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差，以及所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息，包括：

通过以下计算式得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息：

其中，h表示泥石流区域的高程信息，H表示第二天线的高程信息，B表示所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，所述第一天线高于所述第二天线，r1表示第一天线与所述泥石流区域的距离，α表示所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差。

根据本公开的第二实施例，提供一种泥石流水位提取系统，包括：

信号发射模块，用于向被监测的泥石流区域发射雷达测量信号；

信号接收模块，用于通过第一接收天线接收被所述泥石流区域反射回来的第一回波信号，以及通过第二接收天线接收被所述泥石流区域反射回来第二回波信号；

信号处理模块，用于分别对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行两路混频处理，得到所述第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及所述第二回波信号对应的第二中频差拍信号，以及获取所述第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取所述第二中频差拍信号对应的第二实际相位，以及基于所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差，以及所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息，以及基于所述高程信息以及所述泥石流区域未发生泥石流时的初始高程信息，得到所述泥石流区域的泥石流水位。

在一些实施方式中，所述信号处理模块，还用于：

对所述第一回波信号以及第二回波信号均分别进行滤波和放大处理，得到所述第一回波信号对应的第一中间信号以及所述第二回波信号对应的第二中间信号；

将所述第一中间信号分别与第一参考信号以及第二参考信号进行混频处理，得到第一混频信号以及第二混频信号，将所述第二中间信号分别与所述第一参考信号以及所述第二参考信号进行混频处理，得到第三混频信号以及第四混频信号，所述第一参考信号与所述第一信号相同，所述第二参考信号与所述第一参考信号相位相差90°；

对所述第一混频信号以及所述第二混频信号进行混合，得到所述第一中频差拍信号，以及对所述第三混频信号以及所述第四混频信号进行混合，得到所述第二中频差拍信号。

在一些实施方式中，所述信号处理模块，还用于：

分别对所述第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号进行距离维度的傅里叶变换，得到第一中频差拍信号对应的第一目标频域以及第二中频差拍信号对应的第二目标频域；

获取所述第一目标频域中尖峰位置处的第一相位，以及获取所述第二目标频域中尖峰位置处的第二相位；

对所述第一相位以及所述第二相位分别进行相位解缠，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位。

在一些实施方式中，所述信号处理模块，还用于：

利用一维相位解缠公式分别对所述第一相位以及第二相位进行处理，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位，所述一维相位解缠公式为：

其中，

为第m点的连续相位，

为初始化的起始相位点，

为第n点的连续相位，Δ{}为求差运算符，定义为：

在一些实施方式中，所述信号处理模块，还用于：

通过以下计算式得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息：

其中，h表示泥石流区域的高程信息，H表示第二天线的高程信息，B表示所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，所述第一天线高于所述第二天线，r1表示第一天线与所述泥石流区域的距离，α表示所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差。

通过采用上述技术方案，通过雷达非接触式的泥石流水位测量方法，可以避免相关技术中的接触式泥石流水位存在的监测设备易损坏的缺点，提高泥石流水位提取监测的稳定性，并且由于发射的电磁波穿透性较好、抗干扰能力高，因此不易受到天气条件的影响，并且在计算泥石流区域的泥水面的高程信息时使用的是实际相位得到相位差，提高了相位差的计算精度，进而提高了后续泥石流水位信息的提取精度。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1示出根据本公开一种实施例的泥石流水位提取方法的流程图。

图2示出根据本公开一种实施例的不同相位类型的示意框图。

图3示出根据本公开一种实施例的相位解缠过程的示意图。

图4示出根据本公开一种实施例的泥石流水位提取场景的示意图。

图5示出根据本公开一种实施例的泥石流水位提取系统的示意框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

图1示出根据本公开一种实施例的泥石流水位提取方法的流程图。如图1所示，该方法包括：

在步骤S11中，向被监测的泥石流区域发射雷达测量信号。

本公开实施例中，可以通过信号发射模块来向被监测的泥石流区域发射雷达测量信号，可选地，信号发射模块可以是毫米波雷达的信号发射天线。

在步骤S12中，通过第一接收天线接收被泥石流区域反射回来的第一回波信号，以及通过第二接收天线接收被泥石流区域反射回来第二回波信号。

本公开实施例中，可以使用毫米波雷达，在安装好毫米波雷达之后，可以对毫米波雷达的工作参数进行设置。

具体地，可以设置毫米波雷达非接触式、一发两收的工作模式，一发两收的工作方式是指利用一个发射天线向被测泥石流区域发射调频连续波信号，两个接收天线分别接收被测区域反射回来的回波信号，例如，可以利用第一接收天线S1和第二接收天线S2分别接收被测区域反射回来的回波信号。

在一些实施方式中，为了充分发挥系统的全天候、全天时以及不受气候和环境等因素的影响的优势，以及适应泥石流的场景，可以设置雷达的发射信号频率为77GHz～79GHz，扫频周期为200μs，带宽为500MHz。

在步骤S13中，分别对第一回波信号以及第二回波信号进行两路混频处理，得到第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及第二回波信号对应的第二中频差拍信号。

本公开实施例中，由于两个接收天线接收到的回波数据不同，因此考虑将两组回波信号分别单独进行混频处理，即分别对第一回波信号以及第二回波信号进行两路混频处理。

在一些实施方式中，分别对第一回波信号以及第二回波信号进行两路混频处理，得到第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及第二回波信号对应的第二中频差拍信号，包括：

对第一回波信号以及第二回波信号均分别进行滤波和放大处理，得到第一回波信号对应的第一中间信号以及第二回波信号对应的第二中间信号；

将第一中间信号分别与第一参考信号以及第二参考信号进行混频处理，得到第一混频信号以及第二混频信号，将第二中间信号分别与第一参考信号以及第二参考信号进行混频处理，得到第三混频信号以及第四混频信号，第一参考信号与第一信号相同，第二参考信号与第一参考信号相位相差90°；

将第一混频信号以及第二混频信号进行混合，得到第一中频差拍信号，以及将第三混频信号以及第四混频信号进行混合，得到第二中频差拍信号。

本公开实施例中，可以由压控振荡器(VCO)输出调频信号，经功分器分成两路后，其中一路信号作为混频器所需要的本振信号，该路信号分流成两路信号，一路信号先经90°的移相后进入Q通道的混频器中作为第一参考信号，另一路信号直接进入I通道的混频器中，作为第二参考信号。

而由功分器分出来的另一路信号经发射天线发射出去，接触到被测泥石流区域时，构成回波信号，再通过两个接收天线接收反射回来的回波信号，即第一回波信号以及第二回波信号。

此外，本公开实施例中，在接收到第一回波信号以及第二回波信号之后，可以先对第一回波信号以及第二回波信号均分别通过滤波器和低噪声放大器进行滤波和放大处理，得到第一回波信号对应的第一中间信号以及第二回波信号对应的第二中间信号。

接着，再将第一中间信号分成两路，一路送至I通道的混频器，与其中的参考信号进行混频，得到同相中频信号；另一路送至Q通道的混频器中，与经过90°相移的本振信号进行混频，得到正交中频信号。此时，第一中间信号进行混频得到的两路混频信号可以分别称为第一混频信号以及第二混频信号。

同样地，可以将第二中间信号也分成两路，一路送至I通道的混频器，与其中的参考信号进行混频，得到同相中频信号；另一路送至Q通道的混频器中，与经过90°相移的本振信号进行混频，得到正交中频信号。此时，第二中间信号进行混频得到的两路混频信号可以分别称为第三混频信号以及第四混频信号。

最后，便可以将第一混频信号以及第二混频信号进行混合，得到第一中频差拍信号，以及将第三混频信号以及第四混频信号进行混合，得到第二中频差拍信号。

需要说明的是，第一参考信号与第二参考信号也可以更换，也即，将经90°的移相后进入Q通道的混频器中的信号作为第二参考信号，而将直接进入I通道的混频器中的信号作为第一参考信号。

在步骤S14中，获取第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取第二中频差拍信号对应的第二实际相位。

在一些实施方式中，获取第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取第二中频差拍信号对应的第二实际相位，包括：

分别对第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号进行距离维度的傅里叶变换，得到第一中频差拍信号对应的第一目标频域以及第二中频差拍信号对应的第二目标频域；

获取第一目标频域中尖峰位置处的第一相位，以及获取第二目标频域中尖峰位置处的第二相位；

对第一相位以及第二相位分别进行相位解缠，得到第一实际相位以及第二实际相位。

本公开实施例中，可以分别对第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号采用一维FFT(傅里叶变换)运算，也就是分别对第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号的距离维度进行FFT运算，得到第一中频差拍信号对应的第一目标频域以及第二中频差拍信号对应的第二目标频域，接着，在变换得到的第一目标频域以及第二目标频域中分别找到峰值(尖峰)的位置，得到第一相位以及第二相位。

可以理解的是，对于一个简单的复数信号，通过相位计算算子仅能够获得缠绕相位。例如，对于复数信号s(t)＝e^j5πt,0≤t≤1，想要从s(t)获取连续相位φ(t)＝5πt，但通过相位计算算子仅能获得以下缠绕相位：

因此，还需要进行相位解缠操作来获取实际相位(或者称为连续相位)。

本公开实施例中，如图2所示，从第一目标频域或者第二目标频域中的得到的相位为缠绕相位，缠绕相位也可以称为截断相位(如图2中折线线段a所示)，需要将其恢复成连续的状态(如图2中直线线段b所示)，从而恢复出来的相位称为实际相位或者连续相位。

因此，本公开实施例中，在得到第一相位以及第二相位之后，可以对第一相位以及第二相位分别进行相位解缠，得到第一实际相位以及第二实际相位。

在一些实施方式中，相位解缠的方法可以是先遍历第一相位的全部相位值，比较第一相位中前后两个位置的相位值，求后一点与前一点的相位差，如果相位差大于π，则后一个点的相位减2；如果相位差小于-，则后面一个点的相位加2；如果相位差大于-小于π，则继续比较下一个位置的相位，最终实现第一相位的相位解缠。

同理，可以实现第二相位的相位解缠。

在另一些实施方式中，也可以利用一维相位解缠公式分别对第一相位以及第二相位进行处理，得到第一实际相位以及第二实际相位，一维相位解缠公式为：

其中，

为第m点的连续相位，

为初始化的起始相位点，

为第n点的连续相位，Δ{}为求差运算符，定义为：

一维相位解缠可以总结为：实际相位可以通过累加缠绕相位的差值的截断而求得。该过程相位解缠过程类似于图3，如图3所示，向截断的相位加k个2π把它抬到正确的位置(连续相位或者实际相位)。

在一些实施方式中，考虑到第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号为模拟信号，为了便于后续的处理，在得到第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号之后，可以先对第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号进行A/D采样，从而得到对应的数字信号。

在步骤S15中，基于第一实际相位与第二实际相位之间的相位差，以及第一接收天线与第二接收天线之间的高度差，得到泥石流区域的泥水面的高程信息。

其中，高程指的是某点沿铅垂线方向到基面的距离。

本公开实施例中，在获取到第一实际相位与第二实际相位之间的相位差，以及第一接收天线与第二接收天线之间的高度差之后，便可以将其带入高程信息计算公式，得到泥石流区域的高程信息。

在一些实施方式中，基于第一实际相位与第二实际相位之间的相位差，以及第一接收天线与第二接收天线之间的高度差，得到泥石流区域的泥水面的高程信息，包括：

通过以下计算式得到泥石流区域的泥水面的高程信息：

其中，h表示泥石流区域的高程信息，H表示第二天线的高程信息，B表示第一接收天线与第二接收天线之间的高度差，第一天线高于第二天线，r1表示第一天线与泥石流区域的距离，α表示第一实际相位与第二实际相位之间的相位差。

其中，H和B可通过手动测量得到，r1和α可以通过回波数据来提取，即通过第一回波信号以及第二回波信号提取。

下面对上述公式进行推导。如图4所示，图4为本公开实施例提出的泥石流水位提取场景的示意图。在图4中，S1和S2为两个接收天线，B为基线，H为S2距地面的高度，即S2的高程信息，r1和r2分别为目标距S1和S2的距离，θ为r1与水平方向的夹角，h为目标距地面的高度，即泥石流区域的高程信息。

在图4中，利用几何公式推导出h为：

h＝H+B-r1 sinθ

相位差α为：

其中λ为波长，可通过

得到，f为发射信号中心频率，c为光速。

而Δr可由基线B替换为：

Δr＝B sinθ

所以相位差α可表示为：

将式

代入式h＝H+B-r1 sinθ中，得到：

在一些实施方式中，提取两接收天线接收的回波信号的相位差还可以使用时差测量的方法，通过比较两个脉冲回波信号包络的时延差，进而提取出两接收天线回波信号的波程差，通过将其代入公式，求解出相应的相位差。

在步骤S16中，基于高程信息以及泥石流区域未发生泥石流时的初始高程信息，得到泥石流区域的泥石流水位。

本公开实施例中，在得到泥石流区域的高程信息之后，可以结合泥石流区域未发生泥石流时的初始高程信息，得到泥石流区域的泥石流水位。

在一些实施方式中，可以将泥石流区域的泥水面的高程信息减去初始高程信息，从而得到泥石流区域的泥石流水位。

在一些实施方式中，可以在泥石流发生时持续检测泥石流区域的泥水位，从而在得到泥石流区域的泥石流水位持续不断的检测结果之后，可以将泥水位信息通过图像显示技术在监测屏幕上进行显示，以便于用户可以更加清楚地了解不同时刻的泥石流泥水位信息。

通过采用上述技术方案，通过雷达非接触式的泥石流水位测量方法，可以避免相关技术中的接触式泥石流水位存在的监测设备易损坏的缺点，提高泥石流水位提取监测的稳定性，并且由于发射的电磁波穿透性较好、抗干扰能力高，因此不易受到天气条件的影响，并且在计算泥石流区域的泥水面的高程信息时使用的是实际相位得到相位差，提高了相位差的计算精度，进而提高了后续泥石流水位信息的提取精度。

图5示出根据本公开一种实施例的泥石流水位提取系统的示意框图。如图5所示，该系统500包括信号发射模块510、信号接收模块520以及信号处理模块530。其中：

信号发射模块510，用于向被监测的泥石流区域发射雷达测量信号；

信号接收模块520，用于通过第一接收天线接收被泥石流区域反射回来的第一回波信号，以及通过第二接收天线接收被泥石流区域反射回来第二回波信号；

信号处理模块530，用于分别对第一回波信号以及第二回波信号进行两路混频处理，得到第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及第二回波信号对应的第二中频差拍信号，以及获取第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取第二中频差拍信号对应的第二实际相位，以及基于第一实际相位与第二实际相位之间的相位差，以及第一接收天线与第二接收天线之间的高度差，得到泥石流区域的泥水面的高程信息，以及基于高程信息以及泥石流区域未发生泥石流时的初始高程信息，得到泥石流区域的泥石流水位。

在一些实施方式中，信号处理模块530，还用于：

对第一回波信号以及第二回波信号均分别进行滤波和放大处理，得到第一回波信号对应的第一中间信号以及第二回波信号对应的第二中间信号；

将第一中间信号分别与第一参考信号以及第二参考信号进行混频处理，得到第一混频信号以及第二混频信号，将第二中间信号分别与第一参考信号以及第二参考信号进行混频处理，得到第三混频信号以及第四混频信号，第一参考信号与第一信号相同，第二参考信号与第一参考信号相位相差90°；

对第一混频信号以及第二混频信号进行混合，得到第一中频差拍信号，以及对第三混频信号以及第四混频信号进行混合，得到第二中频差拍信号。

在一些实施方式中，信号处理模块530，还用于：

分别对第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号进行距离维度的傅里叶变换，得到第一中频差拍信号对应的第一目标频域以及第二中频差拍信号对应的第二目标频域；

获取第一目标频域中尖峰位置处的第一相位，以及获取第二目标频域中尖峰位置处的第二相位；

对第一相位以及第二相位分别进行相位解缠，得到第一实际相位以及第二实际相位。

在一些实施方式中，信号处理模块530，还用于：

利用一维相位解缠公式分别对第一相位以及第二相位进行处理，得到第一实际相位以及第二实际相位，一维相位解缠公式为：

其中，

为第m点的连续相位，

为初始化的起始相位点，

为第n点的连续相位，Δ{}为求差运算符，定义为：

在一些实施方式中，信号处理模块530，还用于：

通过以下计算式得到泥石流区域的泥水面的高程信息：

其中，h表示泥石流区域的高程信息，H表示第二天线的高程信息，B表示第一接收天线与第二接收天线之间的高度差，第一天线高于第二天线，r1表示第一天线与泥石流区域的距离，α表示第一实际相位与第二实际相位之间的相位差。

在一些实施方式中，信号发射模块510可以是毫米波雷达的信号发射天线，信号接收模块520可以是毫米波雷达的信号接收天线，信号处理模块530可以包括毫米波雷达的滤波器、低噪声放大器、功分器、混频器以及A/D转换器等硬件模块，也可以包括各类计算用的软件算法模块。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种泥石流水位提取方法，其特征在于，包括：

向被监测的泥石流区域发射雷达测量信号；

通过第一接收天线接收被所述泥石流区域反射回来的第一回波信号，以及通过第二接收天线接收被所述泥石流区域反射回来第二回波信号；

分别对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行两路混频处理，得到所述第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及所述第二回波信号对应的第二中频差拍信号；

获取所述第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取所述第二中频差拍信号对应的第二实际相位；

基于所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差，以及所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息；

基于所述高程信息以及所述泥石流区域未发生泥石流时的初始高程信息，得到所述泥石流区域的泥石流水位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行两路混频处理，得到所述第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及所述第二回波信号对应的第二中频差拍信号，包括：

对所述第一回波信号以及第二回波信号均分别进行滤波和放大处理，得到所述第一回波信号对应的第一中间信号以及所述第二回波信号对应的第二中间信号；

将所述第一中间信号分别与第一参考信号以及第二参考信号进行混频处理，得到第一混频信号以及第二混频信号，将所述第二中间信号分别与所述第一参考信号以及所述第二参考信号进行混频处理，得到第三混频信号以及第四混频信号，所述第一参考信号与所述第一信号相同，所述第二参考信号与所述第一参考信号相位相差90°；

将所述第一混频信号以及所述第二混频信号进行混合，得到所述第一中频差拍信号，以及将所述第三混频信号以及所述第四混频信号进行混合，得到所述第二中频差拍信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取所述第二中频差拍信号对应的第二实际相位，包括：

分别对所述第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号进行距离维度的傅里叶变换，得到第一中频差拍信号对应的第一目标频域以及第二中频差拍信号对应的第二目标频域；

获取所述第一目标频域中尖峰位置处的第一相位，以及获取所述第二目标频域中尖峰位置处的第二相位；

对所述第一相位以及所述第二相位分别进行相位解缠，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第一相位以及所述第二相位分别进行相位解缠，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位，包括：

利用一维相位解缠公式分别对所述第一相位以及第二相位进行处理，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位，所述一维相位解缠公式为：

其中，

为第m点的连续相位，

为初始化的起始相位点，

为第n点的连续相位，Δ{}为求差运算符，定义为：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差，以及所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息，包括：

通过以下计算式得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息：

其中，h表示泥石流区域的高程信息，H表示第二天线的高程信息，B表示所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，所述第一天线高于所述第二天线，r1表示第一天线与所述泥石流区域的距离，α表示所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差。

6.一种泥石流水位提取系统，其特征在于，包括：

信号发射模块，用于向被监测的泥石流区域发射雷达测量信号；

信号接收模块，用于通过第一接收天线接收被所述泥石流区域反射回来的第一回波信号，以及通过第二接收天线接收被所述泥石流区域反射回来第二回波信号；

信号处理模块，用于分别对所述第一回波信号以及所述第二回波信号进行两路混频处理，得到所述第一回波信号对应的第一中频差拍信号，以及所述第二回波信号对应的第二中频差拍信号，以及获取所述第一中频差拍信号对应的第一实际相位，以及获取所述第二中频差拍信号对应的第二实际相位，以及基于所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差，以及所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息，以及基于所述高程信息以及所述泥石流区域未发生泥石流时的初始高程信息，得到所述泥石流区域的泥石流水位。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块，还用于：

对所述第一回波信号以及第二回波信号均分别进行滤波和放大处理，得到所述第一回波信号对应的第一中间信号以及所述第二回波信号对应的第二中间信号；

将所述第一中间信号分别与第一参考信号以及第二参考信号进行混频处理，得到第一混频信号以及第二混频信号，将所述第二中间信号分别与所述第一参考信号以及所述第二参考信号进行混频处理，得到第三混频信号以及第四混频信号，所述第一参考信号与所述第一信号相同，所述第二参考信号与所述第一参考信号相位相差90°；

对所述第一混频信号以及所述第二混频信号进行混合，得到所述第一中频差拍信号，以及对所述第三混频信号以及所述第四混频信号进行混合，得到所述第二中频差拍信号。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块，还用于：

分别对所述第一中频差拍信号以及第二中频差拍信号进行距离维度的傅里叶变换，得到第一中频差拍信号对应的第一目标频域以及第二中频差拍信号对应的第二目标频域；

获取所述第一目标频域中尖峰位置处的第一相位，以及获取所述第二目标频域中尖峰位置处的第二相位；

对所述第一相位以及所述第二相位分别进行相位解缠，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块，还用于：

利用一维相位解缠公式分别对所述第一相位以及第二相位进行处理，得到所述第一实际相位以及所述第二实际相位，所述一维相位解缠公式为：

其中，

为第m点的连续相位，

为初始化的起始相位点，

为第n点的连续相位，Δ{}为求差运算符，定义为：

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述信号处理模块，还用于：

通过以下计算式得到所述泥石流区域的泥水面的高程信息：

其中，h表示泥石流区域的高程信息，H表示第二天线的高程信息，B表示所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的高度差，所述第一天线高于所述第二天线，r1表示第一天线与所述泥石流区域的距离，α表示所述第一实际相位与所述第二实际相位之间的相位差。

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