[发明专利]一种低功耗高性能的超宽带雷达系统

权利要求书

1.一种低功耗高性能的超宽带雷达系统，其特征在于，包括ARM控制器、超宽带信号发射电路和超宽带回波信号接收电路；所述超宽带信号发射电路包括脉冲发生器、超宽带发射机和发射天线，所述ARM控制器、脉冲发生器、超宽带发射机和发射天线依次连接；所述超宽带回波信号接收电路包括信号放大及采集单元、脉冲混频器、接收天线和本地脉冲发生器，所述接收天线、脉冲混频器、信号放大及采集单元、ARM控制器依次连接，所述本地脉冲发生器和脉冲混频器连接；所述ARM控制器通讯连接于成像显示装置；

所述脉冲发生器用于通过门电路对ARM控制器的脉冲信号进行整形；

所述超宽带发射机用于将从脉冲发生器输入的脉冲信号转变为超宽带信号；

所述发射天线用于对从超宽带发射机输入的超宽带信号进行电波转换，从而将超宽带信号耦合到空间中；

所述接收天线用于对超宽带回波信号进行电波转换，从而将超宽带回波信号从空间耦合到超宽带回波信号接收电路中；

所述本地脉冲发生器用于产生本地脉冲信号，脉冲混频器用于将接收到的超宽带回波信号和本地脉冲信号进行混频，当超宽带回波信号和本地脉冲信号在同一时间出现时，脉冲混频器将输出混频信号；

所述信号放大及采集单元用于当超宽带回波信号经脉冲混频器混频输出混频信号后，通过运算放大电路进行混频信号放大并输出至ARM控制器；

成像显示装置用于从ARM控制器接收混频信号，并根据混频信号进行成像并将成像结果显示出来。

2.根据权利要求1所述的低功耗高性能的超宽带雷达系统，其特征在于，所述成像显示装置采用PC机，其作为上位机与所述ARM控制器通讯连接。

3.根据权利要求1或2所述的低功耗高性能的超宽带雷达系统，其特征在于，所述ARM控制器通过串口通讯连接于所述成像显示装置。

4.根据权利要求1所述的低功耗高性能的超宽带雷达系统，其特征在于，所述脉冲混频器和接收天线之间设有低噪声放大器，用于放大接收天线接收到的超宽带回波信号后再输出至所述脉冲混频器。

5.根据权利要求1所述的低功耗高性能的超宽带雷达系统，其特征在于，所述发射天线和接收天线均采用维瓦尔第超宽带天线，其带宽为600MHz-5GHz。

6.根据权利要求1所述的低功耗高性能的超宽带雷达系统，其特征在于，所述超宽带回波信号还包括有可调延时单元，所述可调延时单元连接于所述本地脉冲发生器，用于调节本地脉冲发生器的时延使得超宽带信号发射电路和超宽带回波信号接收电路保持同步。

7.一种利用上述任一权利要求所述的低功耗高性能的超宽带雷达系统进行探测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、ARM控制器输出脉冲信号，脉冲发生器对脉冲信号进行整形后传输至超宽带发射机，所述超宽带发射机将接收到的脉冲信号转换为超宽带信号然后输出至发射天线，所述发射天线对超宽带信号进行电波转换，将超宽带信号耦合到空间中；

S2、超宽带信号在空间中遇到探测对象后会发生反射产生超宽带回波信号，接收天线接收超宽带回波信号并进行电波转换，传输至脉冲混频器中，本地脉冲发生器产生本地脉冲信号并传输至脉冲混频器中，当超宽带回波信号和本地脉冲信号同时输入脉冲混频器中时，则脉冲混频器产生混频信号输出至信号放大及采集单元，信号放大及采集单元对混频信号放大后输出至ARM控制器，ARM控制器输出至上位机；

S3、成像显示装置根据混频信号对探测对象进行成像，并将成像结果显示在显示屏上。