[发明专利]一种基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置

权利要求书

1.一种基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置，其特征在于：包括：

微波混沌信号源电路，用于输出宽带混沌时域测试信号；

功率分配器，用于将所述宽带混沌时域测试信号分成混沌参考信号和混沌测试信号，其中所述混沌参考信号输入快速相关测量单元，所述混沌测试信号输入功率放大器；

所述功率放大器，用于将所述混沌测试信号放大；

连接器，用于将放大的所述混沌测试信号输入待测电缆，并将从所述待测电缆上故障位置反射回来的混沌回波信号传输到低噪放大器；

所述低噪放大器，用于将所述混沌回波信号放大，并输入混沌同步电路；

所述混沌同步电路，用于对放大后的所述混沌回波信号滤波，并输入所述快速相关测量单元；

数据处理与控制单元，用于计算电缆故障点到电缆测试端的距离，定位电缆中的故障点；

所述微波混沌信号源电路和所述功率分配器、所述功率放大器、所述连接器依次相连，所述连接器还与所述低噪放大器连接，所述低噪放大器通过所述混沌同步电路与所述快速相关测量单元连接，所述快速相关测量单元还分别与所述功率分配器、所述数据处理与控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置，其特征在于：所述微波混沌信号源电路采用改进型微波Colpitts混沌电路，基于所述改进型微波Colpitts混沌电路中的三极管的非线性特性产生幅度混沌信号。

3.根据权利要求1所述的基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置，其特征在于：所述连接器为T型连接器，包括第一端口、第二端口和第三端口，其中所述第一端口用于接收放大后的所述混沌测试信号，所述第二端口用于将放大后的所述混沌测试信号传输到待测电缆，所述第三端口用于将所述待测电缆上故障位置的混沌回波信号传输到低噪放大器。

4.根据权利要求1所述的基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置，其特征在于：所述快速相关测量单元用于获取所述滤波后的所述混沌回波信号相对于所述混沌参考信号的延迟时间，所述快速相关测量单元包括第一输入通道、第二输入通道、可变电延迟线、合路器、整流器和积分器模块；

其中所述第一输入通道用于接收所述混沌参考信号，所述第二输入通道用于接收滤波后的所述混沌回波信号，所述混沌参考信号首先经过所述可变电延迟线实现时间延迟，将经过时间延迟的所述混沌参考信号和从所述第二输入通道输入的所述混沌回波信号一起输入所述合路器。

5.根据权利要求4所述的基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置，其特征在于：从所述合路器输出的信号依次通过所述整流器和所述积分器模块，将输出值和预设的阈值进行比较，如果输出值大于预设阈值，则此时所述混沌参考信号的延迟时间即为所述混沌回波信号从所述待测电缆的测试端到故障点的往返时间。

6.根据权利要求4所述的基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置，其特征在于：所述可变电延迟线包括ADC转换模块、存储/延迟模块、DAC转换模块、时钟模块和延迟控制电路，所述混沌参考信号的延迟方法为：所述ADC转换模块将输入的所述混沌参考信号转换为数字信号，转换后的所述数字信号进入所述存储/延迟模块，通过数据存储方式实现时间延迟，再经过所述DAC转换模块，将数字信号转换成模拟信号，延迟时间的长短通过所述时钟模块和所述延迟控制电路调整和控制。

7.根据权利要求1所述的基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置，其特征在于：所述基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置还包括与所述数据处理与控制单元连接的数据显示单元，用于显示数据处理与控制单元得到的电缆故障位置信息。

8.根据权利要求1所述的基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置，其特征在于：所述基于混沌同步的电缆故障快速无损定位装置还包括电源单元，用于向所述微波混沌信号源电路、所述快速相关测量单元、所述数据处理与控制单元和所述数据显示单元供电。