[发明专利]探地雷达系统及控制方法、装置、设备及存储介质

说明书

本申请涉及一种探地雷达系统及控制方法、装置、设备及存储介质，所述探地雷达系统包括：m序列脉冲发生器、发射组件、接收组件、数据处理模块；发射组件及接收组件包括对跖维瓦尔第天线；m序列脉冲发生器，用于生成伪随机编码脉冲信号，并将伪随机编码脉冲信号发送给发射组件；发射组件，用于通过对跖维瓦尔第天线将伪随机编码脉冲信号进行发射；接收组件，用于通过对跖维瓦尔第天线接收伪随机编码脉冲信号对应的回波信号，并将回波信号发送给数据处理模块；数据处理模块，用于对回波信号进行处理，并根据处理结果对地下介质进行分析。本申请实施例提供的技术方案可以提高探地雷达系统的探测性能。

技术领域

本申请涉及探地雷达技术领域，特别是涉及一种探地雷达系统及控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

探地雷达系统是用电磁波来探测地表之下或确定不可视的物体结构的一种装置。探地雷达系统将高频电磁波通过发射天线进行定向发送，高频电磁波作用的介质会反射一部分电磁波形成反射信号，反射信号由地面接收天线接收后发送给雷达主机，雷达主机可以对接收到的反射信号进行处理后，即可探测得到地下介质或目标体的结构、埋藏深度等信息。探地雷达系统将探测到的信息可以发送给计算机设备，由计算机设备经过滤波等一系列数据处理后，最终形成雷达探测图像。

但是，现有的探地雷达系统都是基于单载频脉冲信号进行工作的，即将单载频脉冲信号作为发射信号来发射电磁波，由于单载频脉冲信号自身易受噪声影响的特点，导致探地雷达系统的抗干扰性差；并且，现有的探地雷达系统采用的发射天线阵和接收天线阵的抗干扰性较差，从而也降低了探地雷达系统的抗干扰性。因而，由于现有的探地雷达系统均存在抗干扰性差的问题，从而降低了探地雷达系统的探测性能。

发明内容

基于此，本申请实施例提供了一种探地雷达系统及控制方法、装置、设备及存储介质，可以提高探地雷达系统的探测性能。

第一方面，提供了一种探地雷达系统，该系统包括：m序列脉冲发生器、发射组件、接收组件、数据处理模块；发射组件及接收组件包括对跖维瓦尔第天线；m序列脉冲发生器与发射组件连接；接收组件与数据处理模块连接；

m序列脉冲发生器，用于生成伪随机编码脉冲信号，并将伪随机编码脉冲信号发送给发射组件；发射组件，用于通过对跖维瓦尔第天线将伪随机编码脉冲信号进行发射；接收组件，用于通过对跖维瓦尔第天线接收伪随机编码脉冲信号对应的回波信号，并将回波信号发送给数据处理模块；数据处理模块，用于对回波信号进行处理，并根据处理结果对地下介质进行分析。

在其中一个实施例中，上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。

第二方面，提供了一种探地雷达系统的控制方法，该方法包括：

控制m序列脉冲发生器获取m序列的级数，并根据级数生成目标长度的伪随机编码脉冲信号；将伪随机编码脉冲信号发送给发射组件，并通过发射组件中的对跖维瓦尔第天线将伪随机编码脉冲信号进行发射；控制接收组件中的对跖维瓦尔第天线接收伪随机编码脉冲信号对应的回波信号，并将回波信号发送给数据处理模块；控制数据处理模块根据回波信号对地下介质进行分析。

在其中一个实施例中，在通过发射组件中的对跖维瓦尔第天线将伪随机编码脉冲信号进行发射之前，该方法包括：

获取对跖维瓦尔第天线的初始参数；初始参数包括对跖维瓦尔第天线的宽度、锥形长度、第一比率及第二比率；根据对跖维瓦尔第天线的回波损耗和增益，对初始参数进行调整；基于调整后的参数生成目标对跖维瓦尔第天线。

在其中一个实施例中，根据对跖维瓦尔第天线的回波损耗和增益，对初始参数进行调整，包括：

根据对跖维瓦尔第天线的回波损耗确定约束条件，并根据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，计算满足约束条件的最小成本函数；获取最小成本函数对应的对跖维瓦尔第天线的参数，并作为调整后的参数。

在其中一个实施例中，基于预设的优化算法，计算满足约束条件的最小成本函数，包括：