[实用新型]一种隧道安全距测量系统

说明书

本实用新型提供了一种隧道安全距测量系统，所述方法是基于调频连续波来完成隧道深度测量的方法，包括如下步骤：频率合成器在基准信号源作用下产生线性调频信号，线性调频信号一路经过放大后由发射天线发射出去，另一路耦合到混频器作为本振信号，高频电磁波遇目标后反射回接收天线，经低噪放后到混频器，混频出差拍信号，经低通特性滤波和放大后经A/D转换器采样送到数字信号处理器，数字信号处理器完成对差拍信号的去直流分量、窗函数加权、FFT处理、求模值、CFAR检测、数据处理及解算出目标距离后送终端显示。还包括一种系统，包括频率合成器，功率放大器，接收天线，混频器，低通滤波模块，基带放大电路，A/D转换器及数字信号处理器。

技术领域

本实用新型涉及一种雷达测量技术，特别是一种隧道安全距测量系统。

背景技术

安全步距测试设备是一种用于隧道施工过程中测量隧道深度的一种设备，市场中用于测量隧道深度的设备一般是红外或激光测试设备。隧道施工过程中灰尘较大，红外或激光容易受到干扰，导致测距不准，为了克服红外、激光的缺点。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的主要目的是提供一种隧道安全距测量系统。

其技术方案是：

一种隧道安全距测量系统，

包括频率合成器、功率放大器、接收天线、混频器、低通滤波模块、基带放大电路、A/D转换器和数字信号处理器，所述频率合成器的信号输出端与功率放大器的信号接收端连接，所述功率放大器的信号输出端一端与发射天线连接，其另一端与混合器的信号接收端连接，所述接收天线的信号输出端与混频器连接，所述混频器的信号输出端与低通滤波模块的信号接收端连接，所述低通滤波模块的信号输出端与A/D转换器的信号输入端连接，所述A/D转换器的信号输出端与数字信号处理器连接。

进一步地，所述频率合成器内设置有锁相环电路。

进一步地，所述锁相环电路设置有25MHz的时钟模块。

进一步地，所述低通滤波模块包括基带SFC电路以及基带放大电路，所述基带SFC电路采用C、R高通滤波电路，其中，C做输出端作为低通滤波器，R做输出作为高通滤波器。

进一步地，还包括电源模块，所述电源模块内设置有低压差线性稳压器以及DC/DC转换器。

进一步地，还包括网络接口模块，所述网络接口模块采用uart转网口模块实现网络接口。

本实用新型使用24GHz毫米波的24GHz～24.25GHz频段，采用调频连续波体制(FMCW)来完成隧道深度测量。一般毫米波是指波长介于1～10mm之间的电磁波，其带宽大，分辨率高，天线部件尺寸小，能适应恶劣环境，灰尘、雾、雨、雪等环境不影响使用。毫米波雷达具有重量轻、体积小和全天候等特点，本设计中使用频率连续波雷达测距原理完成隧道深度的检测。

附图说明

图1为本实用新型的框架结构示意图；

图2为本实用新型中锁相环电路的电路图；

图3为本实用新型中时钟模块的电路图；

图4为本实用新型中基带SFC电路的电路图；

图5为本实用新型中基带放大电路的电路图；

图6为本实用新型中DC/DC转换器的电路图；

图7为本实用新型中低压差线性稳压器的电路图；

图8为本实用新型中网络接口模块的电路图；

图9为本实用新型中CFAR算法流程图；

图10为本实用新型中发射信号及差拍频率和时间关系图。