[发明专利]一种高灵敏雷达流速仪

权利要求书

1.一种高灵敏的雷达流速仪，包括上壳体(1)，所述上壳体(1)的底部设置有下壳体(2)，所述下壳体(2)的内部设置有空腔(5)，所述下壳体(2)的内壁固定连接有安装座(3)，所述下壳体(2)的内部固定连接有固定板(6)，所述下壳体(2)的表面卡接有密封圈(4)，所述下壳体(2)上固定安装有安装板(8)，其特征在于：所述安装板(8)的表面固定安装有信息处理单元(7)，所述信息处理单元(7)用于对水面反射的信号波进行提取多普勒频移的处理；所述信息处理单元(7)包括发射接收模块、第一信号放大模块、第一混频模块、信号处理模块、输出信号模块、第一滤波模块、第二滤波模块、第二混频模块、第三混频模块、第二放大模块、第三放大模块、第三滤波模块和第四滤波模块；

信号源产生本振信号S₀，该本振信号频率为F₀；

中频信号源产生中频信号S_IF，该中频信号频率为F_IF；

本振信号S₀和中频信号S_IF在第一混频模块混频，再经过发射接收模块向水面发射信号并产生多普勒频移频率F_D后，再经由发射接收模块接收后获取初始接收信号S_RX；

初始接收信号S_RX与本振信号S₀正交混频，产生第一信号S_Q1和第二信号S_I1；

所述第一混频模块用于改变初始发射信号S_TX的频率；

所述第一信号放大模块用于对混频后的信号幅度放大；

所述信号处理模块用于对获取的初始接收信号S_RX进行信号的放大、变频，最终输出为第一信号S_Q1和第二信号S_I1；

所述第一滤波模块用于对信号处理模块处理过的第一信号S_Q1进行滤波处理，而后将滤波后的第一信号S_Q1输送至第二放大模块；

所述第二滤波模块用于对信号处理模块处理过的第二信号S_I1滤波处理，而后将滤波后的第二信号输送至第三放大模块；

所述第二放大模块用于对滤波后的第一信号进行幅度放大；

所述第三放大模块用于对滤波后的第二信号进行幅度放大；

所述第二混频模块用于对幅度放大后的第一信号S_Q1进行混频；

所述第三混频模块用于对幅度放大后的第二信号S_I1进行混频；

所述第三滤波模块用于对第二混频模块输出信号进行低通滤波，允许截止频率的信号通过，输出多普勒信号一S_Q2；

所述第四滤波模块用于对第三混频模块输出信号进行低通滤波，允许截止频率的信号通过，输出多普勒信号二S_I2；

所述信息处理单元通过如下方法来获取多普勒信号一和多普勒信号二：

步骤一：信号处理模块本身将产生一个本振信号S₀频率为F₀，初始发射信号S_TX和本振信号频率相同，从信号处理模块的TX引脚输出中频信号S_IF频率为F_IF，中频信号S_IF和本振信号S₀同时进入第一混频模块进行混频，混频后输出分成两路，一路作为接收部分的本振信号，一路放大后作为初始发射信号S_TX，初始发射信号S_TX和本振信号频率相同；

步骤二：第一混频模块接收到初始发射信号S_TX和中频信号S_IF进行混频处理，改变初始发射信号S_TX的频率，之后进入到第一信号放大模块，来对混频后的信号进行幅度放大，输出中间信号S_TX2；

步骤三：发射接收模块将步骤二中的中间信号S_TX2通过发射天线发射到水面，经过水面的反射再由发射接收模块接收之后将信号输送到信号处理模块中，发射接收模块是由发射单元和接收单元组成，并且由发射单元对信号进行发射，而接收单元则是对发射出去的微波信号经过水面的反射，进行再接收；

步骤四：信号处理模块对步骤三中接收到的信号，进行放大，变频处理，最后输出第一信号S_Q1和第二信号S_I1；

步骤五：第一信号S_Q1会进入到第一滤波模块进行滤波处理，而后将滤波后的第一信号S_Q1输送至第二放大模块；

第二信号S_I1进入到第二滤波模块进行滤波处理，而后将滤波后的第二信号S_I1输送至第三放大模块；

步骤六：将滤波后的第一信号S_Q1进入到第二放大模块时，来对接收到的信号进行幅度的放大处理；

将滤波后的第二信号S_I1进入到第三放大模块时来对接收到的信号进行幅度的放大处理；

步骤七：将步骤六中幅度放大后的第一信号S_Q1输入到第二混频模块，并与外部输入的中频信号进行S_IF混频；

将步骤六中幅度放大后的第二信号S_I1输入到第三混频模块，并与外部输入的中频信号S_IF进行混频；

步骤八：将混频后的第一信号S_Q1输入到第三滤波模块进行低通滤波，最后输出为多普勒信号一S_Q2；

将混频后的第二信号S_I1输入到第四滤波模块进行低通滤波，最后输出为多普勒信号二S_I2。