[发明专利]探地雷达系统及控制方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种探地雷达系统，其特征在于，所述系统包括：m序列脉冲发生器、发射组件、接收组件、数据处理模块；所述发射组件及所述接收组件包括对跖维瓦尔第天线；所述m序列脉冲发生器与所述发射组件连接；所述接收组件与所述数据处理模块连接；

所述m序列脉冲发生器，用于生成伪随机编码脉冲信号，并将所述伪随机编码脉冲信号发送给所述发射组件；

所述发射组件，用于通过所述对跖维瓦尔第天线将所述伪随机编码脉冲信号进行发射；

所述接收组件，用于通过所述对跖维瓦尔第天线接收所述伪随机编码脉冲信号对应的回波信号，并将所述回波信号发送给所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于对所述回波信号进行处理，并根据处理结果对地下介质进行分析。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对跖维瓦尔第天线的参数包括宽度、锥形长度、第一比率及第二比率。

3.一种权利要求1所述的探地雷达系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

控制所述m序列脉冲发生器获取m序列的级数，并根据所述级数生成目标长度的伪随机编码脉冲信号；

将所述伪随机编码脉冲信号发送给所述发射组件，并通过所述发射组件中的所述对跖维瓦尔第天线将所述伪随机编码脉冲信号进行发射；

控制所述接收组件中的所述对跖维瓦尔第天线接收所述伪随机编码脉冲信号对应的回波信号，并将所述回波信号发送给所述数据处理模块；

控制所述数据处理模块根据所述回波信号对地下介质进行分析。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述通过所述发射组件中的所述对跖维瓦尔第天线将所述伪随机编码脉冲信号进行发射之前，所述方法包括：

获取所述对跖维瓦尔第天线的初始参数；所述初始参数包括所述对跖维瓦尔第天线的宽度、锥形长度、第一比率及第二比率；

根据所述对跖维瓦尔第天线的回波损耗和增益，对所述初始参数进行调整；

基于调整后的参数生成目标对跖维瓦尔第天线。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述对跖维瓦尔第天线的回波损耗和增益，对所述初始参数进行调整，包括：

根据所述对跖维瓦尔第天线的回波损耗确定约束条件，并根据所述对跖维瓦尔第天线的增益确定成本函数；

基于预设的优化算法，计算满足所述约束条件的最小成本函数；

获取所述最小成本函数对应的所述对跖维瓦尔第天线的参数，并作为所述调整后的参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于预设的优化算法，计算满足所述约束条件的最小成本函数，包括：

基于拉丁超立方采样方法，确定预设数量的参数集；所述参数集包括多组所述对跖维瓦尔第天线的参数；

根据所述约束条件，筛选出满足所述约束条件的目标参数集，并根据所述目标参数集生成可行域；

基于所述预设的优化算法，在所述可行域内计算满足所述约束条件的最小成本函数。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制所述数据处理模块根据所述回波信号对地下介质进行分析，包括：

控制所述数据处理模块计算所述回波信号与所述伪随机编码脉冲信号的互相关函数；

控制所述数据处理模块对所述互相关函数进行包络检测得到包络信号；

控制所述数据处理模块根据所述包络信号对所述地下介质进行分析。

8.一种权利要求1所述的探地雷达系统的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

第一生成模块，用于控制所述m序列脉冲发生器获取m序列的级数，并根据所述级数生成目标长度的伪随机编码脉冲信号；

发射模块，用于将所述伪随机编码脉冲信号发送给所述发射组件，并通过所述发射组件中的所述对跖维瓦尔第天线将所述伪随机编码脉冲信号进行发射；

接收模块，用于控制所述接收组件中的所述对跖维瓦尔第天线接收所述伪随机编码脉冲信号对应的回波信号，并将所述回波信号发送给所述数据处理模块；

分析模块，用于控制所述数据处理模块根据所述回波信号对地下介质进行分析。