[发明专利]一种冰期河流流量测量雷达装置

权利要求书

1.一种冰期河流流量测量雷达装置，包括主控模块（5），其特征在于：所述主控模块（5）连接端设有综合模块（1），所述综合模块（1）输出满足功率要求的步进频辐射信号，综合模块（1）辐射信号输出端设有发射模块（3），所述综合模块（1）输入端设有接收模块一（2）、接收模块二（4）和供电模块（6）；所述主控模块（5）用于根据系统工作参数要求，向综合模块（1）下发对应的控制参数，生成对应的发射信号，并且用于处理通过综合模块（1）接收到的信号；所述综合模块（1）用于处理需要发射的信号和接收信号，输出UHF波段信号，并放大到系统要求的功率电平并将其输出到发射模块（3），通过接收模块一（2）和接收模块二（4）接收冰下河面回波反射信号，并完成对应的信号处理和数据处理，所述综合模块（1）包括雷达综合机箱（7），所述雷达综合机箱（7）内部设有信号处理单元（16），所述信号处理单元（16）与接收机（13）连接端相连接，所述信号处理单元（16）连接端设有数据处理单元（17），所述数据处理单元（17）连接端设有通讯单元（18），所述通讯单元（18）和数据处理单元（17）均设在雷达综合机箱（7）内部，所述通讯单元（18）与主控模块（5）连接端相连接；所述雷达综合机箱（7）内部设有信号处理单元（16）和数据处理单元（17），用于实现冰下河面回波的整个信号处理与数据处理工作，所述信号处理单元 （16）包括AD采样、FFT计算、自相关函数计算、互相关函数计算，信号产生模块输出步进调频连续波信号时，一个发射天线发射步进调频连续波信号，两个接收天线接收回波，在各个脉冲重复周期内进行脉内匹配滤波压缩处理，利用各个脉冲之间频率步进所产生的线性相位信息进行干涉处理，获取冰期河流表面多普勒信息；所述数据处理单元（17）对不同距离单元上的回波信号多普勒特征进行聚类分析处理，通过聚类处理将有效的冰下河流表面多普勒雷达信号划分为一类，将雷达观测得到的异常点划分为一类，通过聚类处理，剔除观测到的河流表面多普勒特征异常值，提高冰下河流流速的估计精度；所述发射模块（3）用于将从综合模块（1）送来的UHF波段信号向空间辐射出去；所述接收模块一（2）和接收模块二（4）用于接收空间不同指向的冰下河面回波信号；所述供电模块（6）用于为综合模块（1）供电。

2.根据权利要求1所述的一种冰期河流流量测量雷达装置，其特征在于：所述雷达综合机箱（7）内部设有功放单元（8）、接收机（13）、信号处理单元（16）、数据处理单元（17）和通讯单元（18）以及对应电源接口（25），所述接收机（13）包括信号产生单元（14）、A/D转换单元（15）、混频滤波单元（23）和正交处理单元（24），所述信号产生单元（14）与功放单元（8）和接收模块一（2）、接收模块二（4）输入端连接，所述A/D转换单元（15）设在接收模块一（2）和接收模块二（4）的输入端，所述混频滤波单元（23）与A/D转换单元（15）输出端向相连接，所述正交处理单元（24）与混频滤波单元（23）输出端相连接。

3.根据权利要求2所述的一种冰期河流流量测量雷达装置，其特征在于：所述发射模块（3）包括发射天线（9），所述发射天线（9）与功放单元（8）输出端相连接。

4.根据权利要求1所述的一种冰期河流流量测量雷达装置，其特征在于：所述供电模块（6）包括蓄电池/市电接口（12），所述蓄电池/市电接口（12）与雷达综合机箱（7）上的电源接口（25）输入端相连接。

5.根据权利要求1所述的一种冰期河流流量测量雷达装置，其特征在于：所述主控模块（5）包括系统主控计算机（11），主控计算机运行主控软件，所述系统主控计算机（11）与通讯单元（18）连接端相连接。

6.根据权利要求3所述的一种冰期河流流量测量雷达装置，其特征在于：所述接收模块一（2）和接收模块二（4）均包括两个接收天线（10），所述接收天线（10）与接收机（13）输入端相连接，所述发射天线（9）设在两个接收天线（10）之间。

7.根据权利要求6所述的一种冰期河流流量测量雷达装置，其特征在于：所述接收天线（10）和发射天线（9）顶部固定设有机架（19），所述雷达综合机箱（7）设在机架（19）后侧，所述机架（19）底部固定设有机架底座（22），所述雷达综合机箱（7）设在机架底座（22）顶部，所述雷达综合机箱（7）一侧固定设有电源线（20），所述发射天线（9）和接收天线（10）外端均设有玻璃钢罩（21），所述玻璃钢罩（21）顶部与机架（19）顶端固定连接。