[发明专利]一种六维探地雷达系统

说明书

本发明公开了一种六维探地雷达系统，包括如下步骤：采用N*M二维面阵，对接收的N路射频信号进行下混频和数字采样，得到N路数字回波信号Ysubgt;n/subgt;(i)；基于伪随机参考信号信息，计算并生成不同分辨单元的回波信号Xsubgt;jpq/subgt;(i)，得到复数三维矩阵Asubgt;jpq/subgt;(n，i)；计算[Asubgt;jpq/subgt;(n，1)，…，Asubgt;jpq/subgt;(n，T)]的FFT，得到四维矩阵Bsubgt;jpqd/subgt;(n)；由Vn投影得到每个分辨单元的三维速度Vsubgt;jpq/subgt;；输出三维空间分辨单元的复数强度信息Asubgt;jpq/subgt;与Vsubgt;jpq/subgt;至上位机并显示。本发明采用二维阵列天线，在设备静态情况下可对地下目标快速六维成像，具有比现有技术的探地雷达具有更高的数据率，可灵敏的感知地下运动物体，提高所获取目标的高纬度信息，对地下典型目标的识别能力。

技术领域

本发明涉及一种探地雷达系统，尤其涉及一种六维探地雷达系统。

背景技术

探地雷达是发射宽带电磁信号以感知地下环境的探测设备，与其他探地手段相比有最高的分辨力，对地下结构直观清晰的成像。但是现有技术存在的缺陷包括：探地雷达通常成像维度较低，采用的体制结构简单，通常利用运动的天线或线性阵列形成二维或三维成像结果，再由通过数据方法进行拼接得到大幅的图像，运动成像过程受地形约束，成像较为缓慢，缺乏测速能力，分辨率较差，不利于目标识别。

发明内容

本发明的目的在于提供一种六维探地雷达系统，提高测速能力和分辨率，加强目标识别效率，解决现有技术存在的缺憾。

本发明采用如下技术方案实现：

一种六维探地雷达系统，其特征在于，该探地雷达系统的探地手段包括如下步骤：

1)采用N*M二维面阵，在所述二维面阵中，N*(M-1)个天线发射预设的伪随机半相参连续波波形，N个天线接收信号Y_n(t)；

2)对接收的N路射频信号进行下混频和数字采样，得到N路数字回波信号Y_n(i)；

3)基于伪随机参考信号信息，计算并生成不同分辨单元的回波信号X_jpq(i)，其中j、p、q为分辨单元对应的空间三维标号；

4)在每个时刻i，得到复数三维矩阵A_jpq(n，i)；

5)随时间积累T点数据，计算[A_jpq(n，1)，...，A_jpq(n，T)]的FFT，得到四维矩阵B_jpqd(n)；

6)基于四维矩阵B_jpqd(n)解算得到空间三维和对应每个接收通道n的速度V_n，基于N个接收天线的空间位置关系，由V_n投影得到每个分辨单元的三维速度V_jpq；

7)输出三维空间分辨单元的复数强度信息A_jpq与V_jpq至上位机，并显示。

进一步的，在步骤4)中根据公式在每个时刻i，得到复数三维矩阵A_jpq(n，i)。

本发明的有益技术效果是：采用二维阵列天线，在设备静态情况下可对地下目标快速六维成像，具有比现有技术的探地雷达具有更高的数据率，可灵敏的感知地下运动物体，提高所获取目标的高维度信息，对地下典型目标的识别能力。

附图说明

图1是本发明的六维探地雷达系统的工作流程图。

具体实施方式