[发明专利]应用于水浮植物雷达检测的射频微波系统

说明书

本发明涉及应用于水浮植物雷达检测的射频微波系统，系统使用整机的直流稳压电源供电，由接收前端、数据采集模块、频率合成组件三部分组成；所述接收前端接入射频激励信号，经三级混频器处理后经滤波放大器、数控衰减器、低通滤波器输出；所述数据采集模块由反混叠滤波器、ADC、FPGA和以太网传输模块组成，用于实现中频信号数字化；所述频率合成组件由时钟参考电路、波形产生电路、发射通道、接口控制电路组成，用于提高接收前端所需的本振信号、数据采集模块所需的同步时钟信号以及线性调频的激励信号。该系统应用于水浮植物雷达检测系统，提供射频信号处理。

技术领域

本发明涉及水生植物整治领域，具体涉及一种应用于水浮植物雷达检测的射频微波系统。

背景技术

水浮植物一直以来都是河流整治的重点和难点，特别是近年来的外来物种水葫芦，其生命力强，生长速度极快，大片水葫芦漂浮在水面，顺流而下，连绵数十公里，有些水面很大部份被水葫芦覆盖，不仅污染水域环境，还影响船舶航行安全，甚至进入市政规划的景观水域，引起社会的广泛关注。

为此，有关部门开展了相关的整治工作。包括以船巡、车巡、和视频监控为主的预警；以拦截集中打捞和船舶巡航打捞为主的清理工作等，整治取得一定成效。但是，受水文、气候、地理等环境因素的影响，水葫芦的爆发具有不确定性，导致某些区域和时间段内水葫芦大量集中突然爆发时，拦捞作业力量一时捉襟见肘。因此，有关部门急需建立一套以水生植物预警和综合整治的智能化管理方法，使用探测传感器获取流经探测点的水面漂浮植物分布信息，并通过多探测点的信息联网和融合，综合其他多方气象、水文信息，判断水生植物的生长趋势和流域整体分布情况，建立水生植物管理预警机制，并以此合理安排打捞作业力量，达到有效管控水生植物的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用于水浮植物雷达检测的射频微波系统，用于水浮植物雷达检测，可提高检测的准确度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

应用于水浮植物雷达检测的射频微波系统，系统使用整机的直流稳压电源供电，该系统由接收前端、数据采集模块、频率合成组件三部分组成；

所述接收前端接入射频激励信号，经三级混频器处理后经滤波放大器、数控衰减器、低通滤波器输出；

所述数据采集模块由反混叠滤波器、ADC、FPGA和以太网传输模块组成，用于实现中频信号数字化；

所述频率合成组件由时钟参考电路、波形产生电路、发射通道、接口控制电路组成，用于提高接收前端所需的本振信号、数据采集模块所需的同步时钟信号以及线性调频的激励信号。

所述三级混频器包括第一级混频器、第二级混频器、第三级混频器；

所述射频激励信号经限幅器、低噪声放大器、滤波器进入第一级混频器混频得到7.75GHz带宽300MHz的第一中频信号；

第一中频信号经滤波器、放大器进入第二级混频器得到750MHz带宽500KHz的第二中频信号；

第二中频信号经经滤波器、放大器、数控衰减器后进入第三级混频器得到70MHz带宽5MHz的第三中频信号；

第三中频信号经滤波放大器、数控衰减器、低通滤波器输出。

所述ADC配置有时钟输入接口(XS1)和中频输入接口(XS2)，太网传输模块配置有通信接口(XS4)，FPGA配置有同步接口(XS5)，并配置有通用的电源输入接口(XS3)。

所述反混叠滤波器主要用于防止ADC带通采样时的噪声混叠现象，其参数为：中心频率F0＝70MHz；BW-1dB＝3～5MHz；BW-40dB40MHz；BW-80dB70MHz。