[实用新型]一种无源双基探地雷达系统

说明书

本实用新型涉及雷达设备技术领域，具体涉及一种无源双基探地雷达系统，包括机会照射源、参考天线、测量天线、全球卫星定位系统、软件无线电通用平台和上位机；所述参考天线接收所述机会照射源的信号，构成参考通道；所述测量天线接收地下目标反射的所述机会照射源的信号，构成测量通道；所述全球卫星定位系统用于获取系统的位置；所述软件无线电通用平台用于对来自所述参考通道和测量通道的数据以及系统位置数据进行采样；所述上位机对数据采集进行控制、对信号进行处理，并实时显示处理结果。

技术领域

本使用新型涉及雷达设备技术领域，具体涉及一种无源双基探地雷达系统。

背景技术

近年来，探地雷达（Ground Penetrating Radar, GPR）由于具有高分辨率、无损、数据采集快速等优点，己广泛应用于地质勘探、地雷探测、土木工程检测和月球探测等领域。无源双基探地雷达（Passive Bistatic GPR PB-GPR）系统利用环境中现有的机会照射源替代GPR的专用发射机，具有成本低、自由度高、无需频率分配、可减少电磁污染等优势。然而，现有商用机会照射信号一般用于通信、导航或广播，其波形并非为雷达专用设计。因此，需要基于频率、带宽和发射功率等特性为PB-GPR系统选择合适的机会照射信号。此外，由于无法对机会照射信号进行控制，PB-GPR通常需要两个接收信道，分别接收参考信号和地下目标回波信号，进行信号处理，获得目标检测结果。因此，为减少目标回波的影响、提高对地下目标的检测性能，还需要对参考信号进行重建处理，从而得到纯净的参考信号。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无源双基探地雷达系统，解决机会照射源选择以及参考信号重建问题，实现对地下目标的探测。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种无源双基探地雷达系统，包括：机会照射源、参考天线、测量天线、全球卫星定位系统、软件无线电通用平台和上位机；参考天线、测量天线、全球卫星定位系统和上位机均与软件无线电通用平台相连；参考天线接收机会照射源的信号，构成参考通道；测量天线接收地下目标反射的机会照射源的信号，构成测量通道；全球卫星定位系统用于获取系统的位置；软件无线电通用平台用于对来自参考通道和测量通道的数据及全球卫星定位系统的位置数据进行采样；上位机对数据采集进行控制、对信号进行预处理和成像处理，并实时显示处理结果。

进一步的技术方案是，机会照射源为地面数字电视广播信号，无源双基探地雷达系统在地面上进行移动，合成二维孔径。

更进一步的技术方案是，参考天线为八木天线。

更进一步的技术方案是，测量天线为尺寸为25cm×17cm×8cm的蝶形天线，面向地面接收地下目标回波。

更进一步的技术方案是，全球卫星定位系统为Trimble NetR9。

更进一步的技术方案是，软件无线电通用平台为Ettus USRP B210。

更进一步的技术方案是，上位机对信号的预处理包括：符号获取、频偏校正、通道估计与均衡、符号解调、导频信号重调与修改、测量信号校正。

更进一步的技术方案是，上位机对信号的成像处理包括：距离压缩和方位压缩。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：与现有的GPR系统相比，PB-GPR系统具有成本低、灵活性高，无需频率分配等优势；数字地面电视广播信号频率低、功率高、带宽大，相比GNSS和WiFi信号更适于地下目标的探测；对参考信号重建后，可以有效提高PB-GPR对地下目标的探测性能。

附图说明

图1为本实用新型无源双基探地雷达系统的结构示意图。

图标：1-机会照射源，2-参考天线，3-全球卫星定位系统，4-测量天线，5-软件无线电通用平台，6-上位机。

具体实施方式