[实用新型]基于数字示波器的超宽带成像半实物仿真测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超宽带成像研究领域，尤其涉及一种基于数字示波器的超宽带成像半实物仿真测试装置。

背景技术

目前在对超宽带成像技术进行研究过程中，对示波器一般需要手动设置各种参数，反复对示波器进行手动设置容易造成示波器的磨损，不利用对示波器的保护。

现有的示波器内置有滤波等简单的信号处理方法，但是这些方法无法集成到测试装置中，而且也难以满足超宽带信号处理的需求。

现有技术并没有将信号发射器件、信号接收器件、发射天线与接收天线集成到一个测试板上，而且现有技术不能灵活的实现测试板上元器件的更改。

现有的测试装置仅可以通过示波器的显示屏查看接收信号，无法对接收信号进行实时的处理，而且示波器本身无法对信号进行复杂的成像计算，为了实现图像的显示，只能通过移动存储设备将信号重新存储到上位机进行计算和分析。

对于多路回波信号的高分辨率成像，现有的距离补偿方法一般在图像处理环节中进行，但是图像距离补偿的运算量巨大，会影响成像的速度，而在信号中进行补偿存在对杂波信号补偿所带来的困扰，对整个目标信号距离补偿，在放大目标信号的同时，也会极大地放大远端目标信号附近的微弱杂波噪声，导致目标有效信号淹没在杂波噪声干扰里，补偿后的效果将变得更糟。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供了一种基于数字示波器的超宽带成像半实物仿真测试装置，它具有提高分析效率、减少对仪器的磨损、成像效果好的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

基于数字示波器的超宽带成像半实物仿真测试装置，包括测试板、示波器、上位机，所述测试板上集成有信号发射器件、信号接收器件、发射天线和接收天线，信号源将信号发射给信号发射器件，信号发射器件将信号分别传输给发射天线和信号接收器件，接收天线接收发射天线发射后被待测物反射回来的信号，接收天线将信号传输给信号接收器件，信号接收器件与数字示波器连接，示波器与上位机通信。

所述信号发射器件是定向耦合器。

所述信号接收器件包括放大器、功分器、低噪声放大器、混频器，信号接收器件的放大器接收定向耦合器的信号，放大器的信号传输给功分器，功分器的信号传输给混频器，低噪声放大器接收接收天线的信号并将信号传输给混频器，混频器将功分器传输过来的信号与低噪声放大器传输过来的信号进行混频后传输给示波器。

所述示波器用于采集测试板信号接收器件输出的信号，进行高精度AD转换。

所述示波器通过LAN或USB线与上位机连接。

所述示波器与上位机之间通过VISA通信协议进行通信。

上述装置的测试方法，主要分为如下步骤：

步骤（1）：开始，首先确认LAN或者USB线连接了上位机与示波器；上位机通过VISA通信协议确认示波器的通信协议地址被搜索到，至此表示上位机与示波器能够通信；

步骤（2）：打开上位机人机界面软件，执行VISA连接示波器命令，确定连接完成；

步骤（3）：设置示波器的相关参数，所述相关参数包括采集数据长度、采样率、带宽、采集数据次数、通道选择；

步骤（4）：判断参数设置是否成功，如果设置成功则上位机显示第一路的信号波形，如果设置失败则不显示波形，然后进行线路检测，根据提示排除问题，排除问题后返回步骤（3）；

步骤（5）：开始采集数据，上位机将已经设置的示波器参数传送给示波器，示波器执行采集数据命令；

步骤（6）：示波器采集一组信号数据，保存；

步骤（7）：判断数据采集的次数是否达到已设置的值，如果是就进入步骤（8）；否则返回步骤（6）；

步骤（8）：对达到采集次数的数据依次进行信号处理，图像处理；信号处理结束后，上位机显示信号处理之后的信号波形；图像处理结束后，上位机显示最终所成的图像；

步骤（9）：判断是否停止采集，如果是则停止采集，结束；否则返回步骤（6）。

所述步骤（8）的具体步骤为：

步骤（8-1）：中值滤波；

步骤（8-2）：均值滤波；

步骤（8-3）：时域门处理；

步骤（8-4）：目标提取，采用峰值检测方法获得满足实际要求的信号为目标信号；

步骤（8-5）：目标信号距离补偿算法；

步骤（8-6）：结束。

所述步骤（8-5）的具体步骤为：

步骤（8-5-1）：确定一个距离临界值μ，作用是当传播路径大于此临界值才进行距离补偿，否则不进行补偿；