一種利用lfm技術(shù)的高分辨力遠(yuǎn)距離超聲波雷達(dá)的制作方法
【專利摘要】一種利用LFM技術(shù)的高分辨力遠(yuǎn)距離超聲波雷達(dá)，超聲波信號(hào)發(fā)生器（1）產(chǎn)生LFM超聲波信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（2）通過(guò)超聲波發(fā)射接收頭（3）向空中發(fā)射，遇到障礙物（5）時(shí)產(chǎn)生的反射超聲波（6），由超聲波發(fā)射接收頭（3）接收，經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（2）送到超聲波信號(hào)處理機(jī)（7）采用匹配濾波壓縮技術(shù)處理被獲得很高的增益和距離分辨力，通過(guò)輸入輸出接口（8）輸出處理的結(jié)果。
【專利說(shuō)明】一種利用LFM技術(shù)的高分辨力遠(yuǎn)距離超聲波雷達(dá)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超聲波雷達(dá)，具體涉及一種利用LFM (線性調(diào)頻）技術(shù)的高分辨力 遠(yuǎn)距離超聲波雷達(dá)。

【背景技術(shù)】
[0002] 超聲波具有方向性好、穿透能力強(qiáng)、易于獲得集中的聲能等特點(diǎn)，在汽車、航海、宇 航、石油化工、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其中超聲波測(cè)距就是一個(gè)主要應(yīng)用 方向。超聲波測(cè)距的原理是超聲波發(fā)射器發(fā)射超聲波脈沖，發(fā)射的超聲波脈沖遇到障礙物 時(shí)產(chǎn)生反射后被超聲波接收器接收，通過(guò)超聲波脈沖的發(fā)射/接收時(shí)間差和聲速的關(guān)系來(lái) 計(jì)算距離。因此，傳統(tǒng)超聲波測(cè)距技術(shù)受制于脈沖寬度和作用距離的矛盾，即高分辨力測(cè)距 要求脈沖寬度非常窄，而非常窄的脈沖信號(hào)就無(wú)法提高信號(hào)的平均功率，從而導(dǎo)致傳統(tǒng)超 聲波測(cè)距技術(shù)分辨力和作用距離受限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決【背景技術(shù)】中的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用LFM (線性調(diào)頻）技術(shù)的超聲波雷 達(dá)，徹底改善傳統(tǒng)超聲波測(cè)距的距離分辨力和作用距離。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：超聲波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的一串LFM 超聲波信號(hào)經(jīng)處于發(fā)送狀態(tài)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)傳送到超聲波發(fā)射接收頭，超聲波發(fā)射接收頭將超 聲波信號(hào)向目標(biāo)方向發(fā)射，該信號(hào)發(fā)射完畢轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)就轉(zhuǎn)換成接收狀態(tài)。發(fā)射的LFM超聲 波信號(hào)遇到障礙物時(shí)產(chǎn)生反射，被超聲波發(fā)射接收頭接收經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)傳送到超聲波信號(hào)處 理機(jī)進(jìn)行處理，超聲波信號(hào)處理機(jī)采用匹配濾波壓縮技術(shù)處理被反射回來(lái)的超聲波，獲得 很高的增益和距離分辨力，通過(guò)10接口（輸入輸出接口）輸出處理的結(jié)果。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是： 1.本發(fā)明使用線性調(diào)頻超聲波信號(hào)作為探測(cè)信號(hào)，持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于脈沖信號(hào)，可以 極大地提高平均發(fā)射功率，從而極大地增加有效作用距離。
[0006] 2.超聲波信號(hào)處理機(jī)對(duì)反射回來(lái)的超聲波信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)采用匹配濾波壓縮技 術(shù)，可以獲得很高的距離分辨力。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1是利用LFM技術(shù)的高分辨力遠(yuǎn)距離超聲波雷達(dá)的結(jié)構(gòu)圖。
[0008] 圖中，1、超聲波信號(hào)發(fā)生器；2、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；3、超聲波發(fā)射接收頭；4、線性調(diào)頻超聲 波信號(hào)；5、障礙物；6、被反射的超聲波；7、超聲波信號(hào)處理機(jī)；8、輸入輸出接口。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010] 在圖1中，超聲波信號(hào)發(fā)生器（1)產(chǎn)生一串LFM超聲波信號(hào)經(jīng)處于發(fā)送狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 開(kāi)關(guān)（2 )傳送到超聲波發(fā)射接收頭（3 )，超聲波發(fā)射接收頭（3 )將該LFM超聲波信號(hào)（4)向 空中發(fā)射，該信號(hào)發(fā)射完畢轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（2)就轉(zhuǎn)換成接收狀態(tài)，當(dāng)超聲波信號(hào)遇到障礙物（5) 時(shí)發(fā)生反射，產(chǎn)生的反射超聲波（6)由超聲波發(fā)射接收頭（3)接收，經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（2)傳送到 超聲波信號(hào)處理機(jī)（7)進(jìn)行處理，超聲波信號(hào)處理機(jī)采用匹配濾波壓縮技術(shù)處理被反射回 來(lái)的超聲波，獲得很高的增益和距離分辨力，通過(guò)輸入輸出接口（8)輸出處理的結(jié)果。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用LFM技術(shù)的高分辨力遠(yuǎn)距離超聲波雷達(dá)，其特征是：超聲波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn) 生的LFM超聲波信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)送到超聲波發(fā)射接收頭，向空中發(fā)射，當(dāng)超聲波信號(hào)遇到 障礙物時(shí)產(chǎn)生反射超聲波，由超聲波發(fā)射接收頭接收后經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)傳送到超聲波信號(hào)處理 機(jī)，采用匹配濾波壓縮技術(shù)進(jìn)行處理，獲得很高的增益和距離分辨力，然后輸出處理的結(jié) 果。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的一種利用LFM技術(shù)的高分辨力超聲波雷達(dá)，其特征是：超聲波信 號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)是線性調(diào)頻超聲波信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的一種利用LFM技術(shù)的高分辨力超聲波雷達(dá)，其特征是：超聲波信 號(hào)處理機(jī)采用匹配濾波器處理反射超聲波以便獲得很高的增益和距離分辨力。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述的一種利用LFM技術(shù)的高分辨力超聲波雷達(dá)，其特征是：發(fā)射的信 號(hào)還可以是其它具有相關(guān)性的信號(hào)譬如二相編碼信號(hào)、調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)等常見(jiàn)雷達(dá)信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利1所述的一種利用LFM技術(shù)的高分辨力超聲波雷達(dá)，其特征是：超聲波信 號(hào)處理機(jī)采用與二相編碼信號(hào)、調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)等常見(jiàn)雷達(dá)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的匹配濾波技術(shù)獲 得很高的增益和距離分辨力。
【文檔編號(hào)】G01S15/32GK104090278SQ201410316027
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】公岷, 胡琴芳, 孫陽(yáng), 辛頌, 雷榮芳, 張忠秋 申請(qǐng)人:西南民族大學(xué)