[发明专利]一种基于实时采样的探地雷达及其控制方法

权利要求书

1.一种基于实时采样的探地雷达，其特征在于，包括：时钟管理单元、主控单元、AD采集单元、触发脉冲形成单元、回波匹配单元和网络传输单元；

所述主控单元通过网络传输单元与上位机进行数据通信，用于计算雷达参数，控制触发脉冲形成单元产生的发射脉冲的时序，对AD采集单元的数据采集和传输进行控制，以及对AD采集单元接收的雷达数据进行预处理；

所述触发脉冲形成单元接收所述主控单元控制的延时数据，并生成高频的延时触发脉冲发送给天线发射机，其中，所述延时触发脉冲的一个周期由多个延迟周期构成，所述延迟周期为所述主控单元的一个主时钟周期延时Δt，Δt是延迟数；

所述AD采集单元用于获取高频天线回波；

所述回波匹配单元用于为天线原始回波和AD采集单元之间提供良好的匹配，确保回波无失真接收；

所述时钟管理单元生成四路时钟信号，包括：

传送至所述网络传输单元的数据通信时钟；

传送至所述主控单元的主时钟；

传路送至所述触发脉冲形成单元以产生延时触发脉冲的参考时钟；

传路送至所述AD采集单元的采样时钟。

2.如权利要求1所述的一种基于实时采样的探地雷达，其特征在于：所述主控单元包括用于控制的FPGA模块和用于存储雷达控制参数和雷达回波数据的存储器。

3.如权利要求1所述的一种基于实时采样的探地雷达，其特征在于：所述时钟管理单元包括单片机和多路时钟管理芯片，所述单片机通过IIC串行总线与FPGA模块连接，获取四路时钟配置数据并发送到所述多路时钟管理芯片。

4.如权利要求1所述的一种基于实时采样的探地雷达，其特征在于：所述触发脉冲形成单元由延迟芯片、ECL调理电路和脉冲整形叠加电路等组成，参考时钟通过所述ECL调理电路输入所述延迟芯片，所述延迟芯片与FPGA模块通过并行接口连接，接收所述FPGA模块输出的延时数据，产生延时触发脉冲并经过脉冲整形叠加电路整形叠加后输送至天线发射机。

5.一种基于实时采样的探地雷达的控制方法，包括如权利要求1所述的探地雷达，所述控制方法，包括以下步骤：

触发脉冲形成单元根据主控单元的主时钟、参考时钟和主控单元发送的延迟数据，生成延迟脉冲，所述延迟脉冲的一个周期等于N*延迟周期，所述延迟周期为一个所述主时钟周期延时Δt，Δt是延迟数；

AD采集单元以采样时钟的频率进行采样，并将获取的雷达数据传输至所述主控单元；

所述主控单元以所述延迟脉冲的一个周期作为扫描周期获取雷达数据，一个扫描周期内包括N个延迟周期，所述主控单元接收每个延迟周期内的前M点雷达数据，N个延迟周期获取的雷达数据排列组合，所述主控单元在一个扫描周期内获取N*M个雷达数据。