[发明专利]一种穿墙雷达探测系统及探测方法

说明书

本发明公开了一种穿墙雷达探测系统及探测方法，此探测系统包括可视化探测单元和超宽带雷达，所述可视化探测单元用于获取可视区域的目标信息，所述目标信息包括墙体信息；所述超宽带雷达与所述可视化探测单元相连，用于根据所述墙体信息，滤除墙体前方的目标信息，对墙体后方区域的目标进行探测，得到探测结果。本发明具有远距离全方位检测、检测速度快、检测精度高、机动灵活等优点。

技术领域

本发明主要涉及雷达技术领域，具体涉及一种穿墙雷达探测系统及探测方法。

背景技术

雷达作为获取空间信息的重要手段，在现代战场上有着举足轻重的作用。通常它要求被测目标和雷达天线处于同一个自由空间，两者之间没有屏蔽的障碍。然而大规模城区巷战的发展和隐身技术的进步，对雷达探测性能提出了更高的要求。其中能对叶簇、地表甚至墙壁，建筑，堡垒等非电磁透明介质屏蔽进行穿透探测，并分辨隐蔽目标的雷达已经引起了越来越多研究人员的关注。穿墙探测雷达(Though-the-wall detecting radar,简称TwDR)是实现上述功能的典型系统，其电磁波特别是低频电磁波对非金属建筑材料具有穿透特性，它可以对隐蔽于墙体后面的目标进行成像、探测、定位和跟踪，从而较大程度的提高反恐斗争和城区作战人员的态势感知、侦察探测和生存能力。

然而，出于对城市巷战和打击恐怖势力的需求，大力发展的城市环境下的跟踪、探测和精确定位的雷达技术成为关键。一般的穿墙雷达使用时都是靠近墙壁，虽然这能够减少墙壁对雷达回波的影响，但是也存在以下不足：

1、由于需要贴墙使用，只能用于对某个局部房间内部进行观测，无法实现对整栋建筑物的远距离、全方位探测，因此不能满足实际行动的需要；

2、由于贴墙探测，架设不灵活，同时可能危害操作人员的安全；

3、远距离探测存在近端目标干扰，检测目标区域大，定位精度低；

4、远距离探测雷达回波信号检测难度大，建筑物的结构布局对回波信号的处理影响很大。

随着应用需求提高和穿墙技术的发展，单纯的墙后目标定位与成像已不能满足需要，穿墙雷达能够距墙一定距离进行穿透探测，提供墙壁的相对位置信息，并准确探测前后的运动或者静止目标，成为一种新的发展趋势。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种远距离、全方位、检测速度快、检测精度高的穿墙雷达探测系统及探测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种穿墙雷达探测系统，包括可视化探测单元和超宽带雷达，所述可视化探测单元用于获取可视区域的目标信息，所述目标信息包括墙体信息；所述超宽带雷达与所述可视化探测单元相连，用于根据所述墙体信息，滤除墙体前方的目标信息，对墙体后方区域的目标进行探测，得到探测结果。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述超宽带雷达还用于根据墙体信息，调整对应的探测面与墙体保持平行。

所述超宽带雷达包括天线、发射机、接收机以及信号处理机；所述天线用于实现超宽带连续波信号的收发；所述发射机用于输出相参信号， 包括产生超宽带步进频本振信号，混频、放大功能；所述接收机用于完成对小信号的拾取、放大、下变频和滤波，并确定信号放大倍数、中频滤波器的带宽、接收链路的动态范围和中频输出功率；所述信号处理机用于对雷达回波信号进行预处理，所述预处理包括数字下变频、数字滤波、通道之间的校正和脉冲压缩；另外，信号处理机还用于融合可视化探测单元获得的墙体位置和结构信息，对墙体后方的目标进行检测和跟踪。

所述天线为宽波束无源天线，分为发射天线和接收天线，分别实现超宽带连续波信号的发射和接收。

所述可视化探测单元和超宽带雷达均位于一移动组件上。