[发明专利]大动态探地雷达采样前端延时等效采样方法和电路

权利要求书

1.一种大动态探地雷达采样前端延时等效采样电路，其特征在于，包括延时采样脉冲生成模块和采样处理模块；

所述延时采样脉冲生成模块，以雷达探测脉冲的触发信号为基准，输出延时采样脉冲序列；一方面到信号增益控制模块，用于对接收的回波信号进行增益受控放大控制，得到增益受控的回波放大信号；另一方面输出到采样处理模块；

所述采样处理模块，在采样脉冲序列的控制下，用于对所述回波放大信号进行采样时间控制和数字化处理，得到数字化回波信号；

所述延时采样脉冲生成模块，在输入指令的控制下，输出的所述采样脉冲序列为依次后延的步进脉冲序列、或后延时间固定的脉冲序列；

延时采样脉冲生成模块包括，脉冲序列样式控制模块、延时控制字生成模块和数字延时模块；

所述延时控制字生成模块与数字延时模块连接，用于输出延时控制字到数字延时模块；

所述数字延时模块受雷达探测脉冲触发信号的触发，用于在所述延时控制字的控制下，产生延时采样脉冲序列；

所述脉冲序列样式控制模块与所述延时控制字生成模块连接，用于根据输入的延时脉冲序列样式指令，控制延时控制字生成模块生成依次后延的延时控制字序列或后延时间可调的延时控制字序列；

在目标信号地层不明的情况下，采用依次后延的步进脉冲序列作为采样脉冲，对回波信号进行延时由小到大的采样处理，实现对地层由浅到深的搜索，从而采样到目标信号，用于后续的信号处理；

对于与直达波信号邻近的采样脉冲，数字延时控制的采样延时步进量大，对于与目标信号邻近的采样脉冲，数字延时控制的采样延时步进量小；

在事先已经进行地层预测得到目标地层深度的情况下，采用后延时间可调的脉冲序列进行重复采样，利用过采样来提高模数采集波形的信噪比；所述后延时间可调延时脉冲序列根据设定的地层点进行调整，浅层的采样点稀疏，深层的采样点密集；

所述延时控制字生成模块生成的每个延时控制字包括粗延时控制字和精延时控制字，分别用于进行粗延时控制和精延时控制；所述数字延时模块包括粗数字延时模块和精数字延时模块；

所述粗数字延时模块，用于在所述延时控制字生成模块输出的粗延时控制字的控制下，产生纳秒级的延时，延时总时间为微秒级，保证延时等效采样电路的时窗；

所述精数字延时模块，用于在所述延时控制字生成模块输出的精延时控制字的控制下，产生皮秒级的延时，延时总时间为纳秒级，保证等效采样电路的延时精度；

所述粗延时控制字和精延时控制字，分别通过并口对所述粗数字延时模块与所述精数字延时模块的延时时间进行配置，通过选择不同的粗延时控制字和精延时控制字实现多种等效采样率；

所述数字延时模块的时钟为雷达主控单元产生的与探测脉冲的触发信号同源的定时器提供信号；

所述采样处理模块包括采保模块、模数转换延时模块和模数转换模块；

所述采保模块，用于在精数字延时模块输出的延时采样脉冲序列的触发下，对所述回波放大信号进行采样保持，输出采样后的模拟回波信号；

所述模数转换模块，用于对采样后的模拟回波信号进行模数转换，输出数字化回波信号；

所述模数转换延时模块，用于对延时采样脉冲序列进行设定的延迟后输出到模数转换模块，使模数转换过程与采样后的模拟回波信号同步。