[发明专利]一种水流测速雷达

权利要求书

1.一种水流测速雷达，其特征在于：包含：天线、时延重构射频TR射频模块以及射频采样信号处理模块；

所述时延重构射频TR射频模块，包括射频信号接收通道、射频信号发射通道和一个切换开关；所述射频信号接收通道和射频信号发射通道通过所述切换开关择一与所述天线连接；

所述射频信号接收通道包括第一低噪放大器和可编程延迟线，通过第一低噪放大器及可编程延迟线，实现对接收信号的放大和固定偏差时延的程控配置；

所述射频信号接收通道还包括限幅器、第一带通滤波器、第二带通滤波器以及第三带通滤波器；所述第一低噪放大器为两个；限幅器、第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器、可编程延迟线以及两个低噪放大器按以下顺序连接，限幅器、第一带通滤波器、第一低噪放大器、可编程延迟线、第二带通滤波器、第一低噪放大器和第三带通滤波器；

所述射频信号发射通道包括顺次连接的可编程控制功率放大器模块、第四带通滤波器、第二低噪放大器和低通滤波器；

所述射频采样信号处理模块配置多个ADC输入通道、多个DAC输出通道以及生成发射波形；所述ADC输入通道前端与所述射频信号接收通道的输出端连接，通过ADC转化把模拟信号变换成数字信号用于数据处理和分析；所述DAC输出通道用于输出所述发射波形，DAC输出通道的输入端连接所述射频信号发射通道的输入端，通过射频信号发射通道滤波并放大到足够功率后通过切换开关送给天线辐射到空间；

水流测速雷包括一两面腔体结构，所述TR射频模块设置在所述两面腔体结构的一个面内，在该面还设置有部分LO射频模块，剩余LO射频模块设置在所述两面腔体结构的另一个面内；每个所述TR射频模块与所述LO射频模块连接用于给所述TR射频模块提供本振信号。

2.根据权利要求1所述的水流测速雷达，其特征在于：所述发射波形为线性调频连续波或者线性调频中断连续波。

3.根据权利要求1所述的水流测速雷达，其特征在于：所述射频采样信号处理模块还包括数字信号变频处理、多普勒数据提取和测量及距离测量。

4.根据权利要求1所述的水流测速雷达，其特征在于：水流测速雷达还包括水流流速信号处理模块，所述水流流速信号处理模块根据收到的雷达回波信号，计算出在不同河面径向位置上的水流流速参数。

5.根据权利要求4所述的水流测速雷达，其特征在于：所述水流流速信号处理模块计算水流流速参数的方法包括：混频、滤波以及信号多普勒参数提取，通过FFT及脉冲积累，计算出在不同河面径向位置上的水流流速参数。

6.根据权利要求5所述的水流测速雷达，其特征在于：水流流速参数的计算公式为：

式中，B位雷达发射信号带宽，f_c为雷达工作频率，c为光速，v为雷达探测方向径向速度，T_cw为连续波调频重复周期，n为重复扫描次数，f(t)为t时刻脉冲回波信号的瞬时频率。