[发明专利]超宽带雷达护栏监控系统及利用该系统定位扰动源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及超宽带雷达护栏监控系统及利用该系统定位扰动源的方法，属于无线通信技术领域。

背景技术

视频或者红外监控系统等传统监控系统受环境因素影响明显，在亮度较低和有雾天气时和有树林遮挡的情况下都无法有效工作，而且存在很多监控错漏区域。对于红外系统，如果气温较高或者周围有热源，工作非常不稳定，而且红外系统无法分辨人和小动物，常常导致误判从而误报警。涉及一种不受天气、光线、气温的影响，可以24小时全天候工作。而且雷达射频可以穿透树林和浓雾进行工作的雷达监控系统将有助于解决传统监控系统所存在的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种超宽带雷达护栏系统。

       本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

       一种超宽带雷达护栏监控系统包括若干超宽带雷达，每个超宽带雷达包括UWB射频收发模块和主控制器模块，UWB射频收发模块与主控制器模块连接；

所述UWB射频收发模块包括：处理器、数字基带模块、模拟量前端模块、

脉冲触发器、功率放大器、带通滤波器和低噪声放大器模块、发射接收转换器；其中：处理器的输出端、模拟量前端模块的第一端、脉冲触发电路的输入端、发射接收转换器的通信端分别与数字基带模块连接，脉冲触发电路的输出端与功率放大器的输入端连接，功率放大器的输出端与发射接收转换器的输入端连接，发射接收转换器的输出端与带通滤波器和低噪声放大器的输入端连接，带通滤波器和低噪声放大器模块的输出端与模拟量前端的第二端连接。

所述超宽带雷达护栏监控系统中，超宽带雷达还包括功能指示模块、PC机，功能指示模块、PC机分别与主控制器连接。

一种利用超宽带雷达护栏监控系统定位扰动源的方法，包括如下步骤：

步骤1，在需要被保护的区域内部署超宽带雷达的信号收发器；

步骤2，建立实验数据库，根据数据库参数的取值得到数字模型，所述数据库参数包括射频收发频率、射频带宽、超宽带雷达探测范围；

步骤3，每个超宽带雷达确定扰动源的位置，具体包括如下步骤：

步骤3-1，每个超宽带雷达中的UWB射频收发模块重复发射超宽带脉冲形成的UWB发射信号扫描被保护区域内，在发现扰动源时超宽带雷达中的UWB射频收发模块接收回波信号：

步骤3-2，超宽带雷达中的主控制器模块根据脉冲发射时间和收到回波信号时间计算扰动源与超宽带雷达的距离；

步骤3-3，PC机控制主控制器模块对扰动源成像，并比较UWB发射信号参数、UWB接收信号参数、数字模型，最终确定扰动源的类型，其中：所述UWB发射信号参数包括：UWB发射信号到达扰动源的时间、UWB发射信号角度、UWB发射信号强度，所述回波信号参数包括：回波信号到达超宽带雷达的时间、回波信号角度、回波信号强度；

步骤4，根据距离扰动源最近的n个超宽带雷达测得的距离确定扰动源的精确位置，n为大于等于3的正整数。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：超宽带雷达护栏监控系统具有在高度多径和高杂波环境下的优异的抗干扰性能、体积小、功耗低、成本低的特点。超宽带雷达监控系统不受天气、光线、气温的影响，可以24小时全天候工作。而且雷达射频可以穿透树林和浓雾进行工作。

附图说明

图1为超宽带雷达的的示意图。

       图2为UWB射频收发模块的示意图。

       图3为利用超宽带雷达护栏监控系统定位的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：

超宽带雷达护栏监控系统，包括若干超宽带雷达。每个超宽带雷达如图1所示包括：UWB射频收发模块、主控制器模块、功能指示模块、PC机，UWB射频收发模块、功能指示模块、PC机分别与主控制器模块连接。功能指示模块用于表示超宽带雷达的工作状态、数据收发状态、电源工作状态、数据融合状态； PC机用于控制超宽带雷达的工作状态、设置超宽带雷达的工作参数、图形化表现超宽带雷达的探测结果。