[发明专利]一种毫米波岸基海浪观测装置

说明书

本发明提供了一种毫米波岸基海浪观测装置，包括天线模块、宽带接收机、频率综合器、数据处理模块、存储器、显示控制模块以及电源模块；天线模块与宽带接收机相连；频率综合器分别与宽带接收机以及数据处理模块相连；数据处理模块还与宽带接收机、存储器以及显示控制模块相连；电源模块分别为各个模块供电。该毫米波岸基海浪观测装置利用天线模块、宽带接收机以及频率综合器构成射频信号的发送和接收机构，将产生的毫米波的激励信号，经过反放大后发射到自由空间中，同时将接收到海面上的回波信息经过放大处理后，输送到数据处理模块，实现了二维海浪波面高程的直接采集。

技术领域

本发明涉及一种海洋观测装置，尤其是一种毫米波岸基海浪观测装置。

背景技术

近岸海浪不仅严重影响舰船的安全航行，而且严重影响和制约着海岸工程的建设，因此，研究岸基海浪观测方法和装置具有重要的现实意义。传统波浪测量系统一般采用间接测量方式，不是直接对海浪的测量，需要通过其他要素并利用其对应关系反演出海浪的波高、波速和波向等参数，而要素间的对应关系存在较多的不确定因素，导致无法获得高精度海浪波面及其特征参数。因此，传统岸基海浪的观测装置不能直接获得二维海浪波面高程，缺乏直接获取海浪浪高的手段。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能够直接获得二维海浪波面高程的毫米波岸基海浪观测装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种毫米波岸基海浪观测装置，包括天线模块、宽带接收机、频率综合器、数据处理模块、存储器、显示控制模块以及电源模块；天线模块与宽带接收机相连，用于根据宽带接收机设定的发送频率和接收频率来发送和接收射频信号；频率综合器分别与宽带接收机以及数据处理模块相连，用于将频率综合器生成的相应频率信号发送给宽带接收机和数据处理模块；数据处理模块还与宽带接收机、存储器以及显示控制模块相连，数据处理模块用于采集宽带接收机接收的射频信号，存储器用于缓存数据处理模块采集的射频信号，显示控制模块用于显示数据处理模块发送的显示信号，且显示控制模块还提供控制信号的输入；电源模块分别为天线模块、宽带接收机、频率综合器、数据处理模块、存储器以及显示控制模块供电。

进一步地，天线模块包括射频前端、发射天线、第一接收天线以及第二接收天线；射频前端的发射通路的输出端与发射天线相连；射频前端的第一接收通路的输入端与第一接收天线相连；射频前端的第二接收通路的输入端与第二接收天线相连。利用射频前端对宽带接收机产生的毫米波激励信号经射频终端放大后，通过发射天线向指定方向辐射微波信号到自由空间，同时通过两路接收天线接收来自海面的回波信号，并进行放大后送至宽带接收机进行处理。

进一步地，宽带接收机包括上变频电路、第一下变频电路、第二下变频电路、第一IQ正交解调器以及第二IQ正交解调器；上变频电路的输出端与射频前端的发射通路的输入端相连；第一下变频电路的一路频率输入端与射频前端的第一接收通路的输出端相连；第二下变频电路的一路频率输入端与射频前端的第二接收通路的输出端相连；第一下变频电路的输出端与第一IQ正交解调器的一路输入端相连；第二下变频电路的输出端与第二IQ正交解调器的一路输入端相连；第一IQ正交解调器以及第二IQ正交解调器的I信号输出端以及Q信号输出端分别与数据处理模块的各个采集端口相连。宽带接收机用于将天线模块接收到的微弱高频宽带信号从伴随的噪声和干扰中选择出来，并经过放大、检波和正交解调后输出信号送至数据处理模块。