[发明专利]一种线性调频连续波雷达水位遥测装置及方法

摘要

本发明公开了一种线性调频连续波雷达水位遥测装置及方法，该装置包括雷达收发、雷达信号筛选放大电路和微控制器；雷达收发器包括锁相环、发射天线、第一混频器和接收天线；锁相环输出端连接发射天线，通过发射天线发射锁相环输出端输出的线性调频信号；所述第一混频器的两个输入端分别连接锁相环输出端和接收天线，通过接收天线接收回波信号；所述第一混频器的输出端连接雷达信号筛选放大电路的输入端，雷达信号筛选放大电路的输出端连接微控制器的ADC采样端，通过微控制器针对雷达信号筛选放大电路的输出端输出的信号进行采样处理。本发明能够有效克服温度漂移的影响，保证雷达收发器发射频率的线性度，有效提高雷达水位计的测量精度。

主权项

1.一种线性调频连续波雷达水位遥测装置，包括雷达收发器，其特征在于，还包括雷达信号筛选放大电路和微控制器；所述雷达收发器包括锁相环、发射天线、第一混频器和接收天线；所述锁相环输出端连接发射天线，通过发射天线发射锁相环输出端输出的线性调频信号；所述第一混频器的两个输入端分别连接锁相环输出端和接收天线，通过接收天线接收回波信号；所述第一混频器的输出端连接雷达信号筛选放大电路的输入端，雷达信号筛选放大电路的输出端连接微控制器的ADC采样端，通过微控制器针对雷达信号筛选放大电路的输出端输出的信号进行采样处理；所述锁相环中包括参考频率源、输入分频器、鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、第二混频器、低通滤波器、程序分频器和固定频率源；参考频率源通过输入分频器连接鉴相器的正相输入端，程序分频器的输出端连接鉴相器的反相输入端，鉴相器的输出端通过环路滤波器连接压控振荡器，压控振荡器的输出端和固定频率源分别连接第二混频器的两个输入端，第二混频器的输出端通过低通滤波器连接程序分频器的输入端；所述程序分频器的分频比控制端连接微控制器，通过微控制器定时调整程序分频器的分频比；其中固定频率源的频率为24GHz；所述雷达信号筛选放大电路包括依次连接的第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路，其中第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路的输出端分别对应连接微控制器的ADC输入端；通过微控制器分别采样第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路输出的信号；所述第一级放大电路和第二级放大电路为放大倍数固定不变的放大电路，所述第三级放大电路为包括PGA(可编程增益放大器)的放大电路，微控制器通过SPI接口连接PGA，通过SPI接口编程调节PGA的增益；所述微控制器包括采样信号判别选取模块；所述采样信号判别选取模块，用于根据采样阈值针对微控制器从第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路中采样得到的信号进行判定，以从第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路的输出端选取出作为有效信号的一路信号。