專利名稱：調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全防護(hù)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種采用調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器。
背景技術(shù)：
電子裝置一般由電子電路組成，電子電路的最基本元素是二極管，二極管為兩種半導(dǎo)體物質(zhì)聯(lián)結(jié)而成。根據(jù)二極管的特性，一般將二極管的聯(lián)結(jié)點(diǎn)稱之為非線性結(jié)點(diǎn)。隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，在各種電子裝置上大量使用二極管、三極管和集成電路，使得在這些電子裝置中存在一個(gè)或多個(gè)非線性結(jié)點(diǎn)。非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器就是在搜查的區(qū)域內(nèi)發(fā)出高頻電磁波，激發(fā)各種電子裝置中的非線性結(jié)點(diǎn)上的自激回波，然后用非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器上的接收器捕獲到各種自激回波，以達(dá)到對(duì)電子目標(biāo)探測(cè)、定位的目的，目前在國內(nèi)外均廣泛應(yīng)用。然而，隨著電子科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，目前生產(chǎn)活動(dòng)中有大量的電子裝置投入使用，另外日常環(huán)境背景中也存在大量雜亂的電磁波信號(hào)，非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器所工作的頻帶(一般為800MHz-4GHz)附近還存在有大量的各種頻率的其它電磁信號(hào)，此類無用的信號(hào)經(jīng)常干擾非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的正常工作，造成虛警?，F(xiàn)有的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器一般為點(diǎn)頻體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，其所發(fā)出的點(diǎn)頻發(fā)射信號(hào)的頻率是固定的，如果環(huán)境背景中正好存在該頻率的干擾信號(hào)，則其正好會(huì)影響該非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的正常工作。事實(shí)上，由于環(huán)境背景中存在的干擾信號(hào)的頻率多種多樣，現(xiàn)有的點(diǎn)頻體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器很難找到一個(gè)正好避開所有干擾信號(hào)影響的頻率，來探測(cè)可能帶來人身安全與信息安全隱患的電子目標(biāo)。即目前現(xiàn)有的普通非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器在干擾的電磁環(huán)境和存在有電子設(shè)備的復(fù)雜使用環(huán)境中無法正常工作，影響了其在各類復(fù)雜使用環(huán)境下的進(jìn)一步推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，能夠有效地避免環(huán)境背景中的電磁波干擾信號(hào)，提高對(duì)電子目標(biāo)的探測(cè)性能，降低虛警率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，用于探測(cè)電子目標(biāo)，包括:調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，用于產(chǎn)生頻率隨時(shí)間變化的調(diào)制信號(hào)；壓控振蕩器，與所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器相連接，用于受所述調(diào)制信號(hào)控制產(chǎn)生連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)；倍頻器，與所述壓控振蕩器相連接，用于將所述連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)倍頻；第一放大器，與所述壓控振蕩器相連接，用于將所述連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)放大；發(fā)射天線，與所述第一放大器相連接，用于將所述連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)發(fā)射出去；
接收天線，用于接收回波信號(hào)；第二放大器，與所述接收天線相連接，用于將所述回波信號(hào)放大；混頻器，分別與所述倍頻器和所述第二放大器相連接，用于將倍頻后的所述連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)作為本振信號(hào)，與放大后的所述回波信號(hào)混頻，產(chǎn)生差拍信號(hào)；濾波器，與所述混頻器相連接，用于對(duì)所述差拍信號(hào)進(jìn)行濾波；第三放大器，與所述濾波器相連接，用于將濾波后的所述差拍信號(hào)放大；以及數(shù)字信號(hào)處理終端，分別與調(diào)制信號(hào)發(fā)生器和所述第三放大器相連接，用于對(duì)所述差拍信號(hào)進(jìn)行處理，分析所述差拍信號(hào)的頻率與大小，確定在探測(cè)區(qū)域是否有電子目標(biāo)存在并計(jì)算所述電子目標(biāo)距離所述探測(cè)器的位置。可選地，所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器為三角波發(fā)生器?？蛇x地，所述壓控振蕩器為全固態(tài)壓控振蕩器。可選地，所述回波信號(hào)為所述電子目標(biāo)的非線性結(jié)點(diǎn)的自激回波?？蛇x地，所述非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的工作頻帶為800MHz-4GHz。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器采用調(diào)頻發(fā)射與同步接收工作方式，使非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器能夠避免電磁環(huán)境背景中干擾信號(hào)，降低現(xiàn)有非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的虛警率。同時(shí)，本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器具有目標(biāo)距離定位功能，通過對(duì)信號(hào)的距離判斷能夠有效區(qū)分探測(cè)區(qū)域目標(biāo)信號(hào)和附件電子設(shè)備干擾回波信號(hào)，能夠有效降低探測(cè)虛警率。本發(fā)明可用于探查隱藏在行李、包裹、墻體、家具等物品內(nèi)及人身上的電子裝置，也可用于檢測(cè)攔截遙控炸彈、地雷、竊聽器、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、錄音筆等可能帶來人身安全與信息安全隱患的電子目標(biāo)，可廣泛應(yīng)用于各類要害場(chǎng)所安全檢測(cè)領(lǐng)域。


本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，其中:圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的模塊結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的模塊結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器100的工作頻帶可以為800MHZ-4GHZ之間，可用于探測(cè)電子目標(biāo)，包括:調(diào)制信號(hào)發(fā)生器101、壓控振蕩器102、倍頻器103、第一放大器104、發(fā)射天線105、接收天線106、第二放大器107、混頻器108、濾波器109、第三放大器110以及數(shù)字信號(hào)處理終端111。其中，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器101可以為三角波發(fā)生器，用于產(chǎn)生頻率隨時(shí)間變化的調(diào)制信號(hào)。壓控振蕩器102可以為全固態(tài)壓控振蕩器，與調(diào)制信號(hào)發(fā)生器101相連接，用于受調(diào)制信號(hào)控制產(chǎn)生連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)。倍頻器103與壓控振蕩器102相連接，用于將連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)倍頻。第一放大器104與壓控振蕩器102相連接，用于將連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)放大。發(fā)射天線105與第一放大器104相連接，用于將連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)發(fā)射出去。接收天線106用于接收回波信號(hào)，該回波信號(hào)具體可以為電子目標(biāo)的非線性結(jié)點(diǎn)的自激回波。第二放大器107與接收天線106相連接，用于將回波信號(hào)放大?；祛l器108分別與倍頻器103和第二放大器107相連接，用于將倍頻后的連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)作為本振信號(hào)，與放大后的回波信號(hào)混頻，產(chǎn)生差拍信號(hào)。濾波器109與混頻器108相連接，用于對(duì)差拍信號(hào)進(jìn)行濾波。第三放大器110與濾波器109相連接，用于將濾波后的差拍信號(hào)放大。數(shù)字信號(hào)處理終端111分別與調(diào)制信號(hào)發(fā)生器101和第三放大器110相連接，用于對(duì)差拍信號(hào)進(jìn)行處理，分析差拍信號(hào)的頻率與大小，確定在探測(cè)區(qū)域是否有電子目標(biāo)存在并計(jì)算電子目標(biāo)距離探測(cè)器100的位置。下面簡(jiǎn)要描述一下本發(fā)明的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器100的工作原理: 本發(fā)明中的壓控振蕩器102可以是一個(gè)全固態(tài)壓控振蕩器，受調(diào)制信號(hào)控制產(chǎn)生連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)。此信號(hào)的一小部分經(jīng)過倍頻器103倍頻，作為接收混頻器108的本振信號(hào)，大部分能量通過第一放大器104放大后由發(fā)射天線105發(fā)射?；夭ㄐ盘?hào)被接收天線106接收后經(jīng)第二放大器107放大后被饋送到混頻器108，與本振信號(hào)混頻后產(chǎn)生差拍信號(hào)。差拍信號(hào)經(jīng)過濾波器109濾波、第三放大器110放大后輸出至數(shù)字信號(hào)處理終端111。數(shù)字信號(hào)處理終端111對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，分析當(dāng)前差拍信號(hào)的頻率與大小，以確定是否在探測(cè)區(qū)域有電子目標(biāo)存在并計(jì)算目標(biāo)距離探測(cè)器的位置。本發(fā)明中的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，發(fā)射一個(gè)頻率隨時(shí)間變化的信號(hào)，其接收的非線性結(jié)點(diǎn)回波信號(hào)是與發(fā)射信號(hào)頻率同步變化的倍頻信號(hào)，回波信號(hào)當(dāng)前頻率和當(dāng)前探測(cè)器的發(fā)射信號(hào)頻率倍頻后相比具有與探測(cè)距離相一致的時(shí)間延遲。本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器發(fā)射信號(hào)的倍頻信號(hào)與接收信號(hào)的差拍頻率輸出是當(dāng)前目標(biāo)延遲時(shí)間的函數(shù)，因而也是目標(biāo)距離的函數(shù)，通過對(duì)當(dāng)前差拍信號(hào)的頻率進(jìn)行分析就可以得到探測(cè)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)距離探測(cè)器位置。本發(fā)明的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器工作時(shí)，發(fā)射一個(gè)頻率按一定規(guī)律隨時(shí)間在變化的信號(hào)，接收倍頻信號(hào)與發(fā)射倍頻信號(hào)的差拍信號(hào)，通過差拍信號(hào)大小可以判斷是否存在探測(cè)目標(biāo)，通過對(duì)差拍信號(hào)頻率進(jìn)行計(jì)算得到延遲時(shí)間可測(cè)量探測(cè)目標(biāo)距離。本發(fā)明由于采用了發(fā)射與接收相關(guān)處理技術(shù)，非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器接收中頻帶寬很窄，一般干擾信號(hào)無法落入帶寬內(nèi)造成干擾，有效地降低探測(cè)虛警率。本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波體制非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器能夠?qū)Ρ惶綔y(cè)目標(biāo)距離探測(cè)器距離進(jìn)行分析，在復(fù)雜使用場(chǎng)所，探測(cè)器附近的電子設(shè)備產(chǎn)生的非線性回波干擾信號(hào)其目標(biāo)距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于探測(cè)器應(yīng)探測(cè)區(qū)域距離，因此可以通過對(duì)信號(hào)的距離判斷有效降低探測(cè)虛警率。本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器能夠?qū)Ρ惶綔y(cè)目標(biāo)距離探測(cè)器距離進(jìn)行分析，在復(fù)雜使用場(chǎng)所，探測(cè)器附近的電子設(shè)備產(chǎn)生的非線性回波干擾信號(hào)其目標(biāo)距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于探測(cè)器應(yīng)探測(cè)區(qū)域距離，因此可以通過對(duì)信號(hào)的距離判斷有效降低探測(cè)虛警率。綜上所述，本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器采用調(diào)頻發(fā)射與同步接收工作方式，使非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器具有抗干擾性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能夠避免電磁環(huán)境背景中干擾信號(hào)，降低現(xiàn)有非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的虛警率。同時(shí)，本發(fā)明的調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器具有目標(biāo)距離定位功能，通過對(duì)信號(hào)的距離判斷能夠有效區(qū)分探測(cè)區(qū)域目標(biāo)信號(hào)和附件電子設(shè)備干擾回波信號(hào)，能夠有效降低探測(cè)虛警率，提高該類探測(cè)設(shè)備的探測(cè)性能，滿足當(dāng)前安全探測(cè)的需要。本發(fā)明具有較好的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明可用于探查隱藏在行李、包裹、墻體、家具等物品內(nèi)及人身上的電子裝置，也可用于檢測(cè)攔截遙控炸彈、地雷、竊聽器、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、錄音筆等可能帶來人身安全與信息安全隱患的電子目標(biāo)，可廣泛應(yīng)用于各類要害場(chǎng)所安全檢測(cè)領(lǐng)域。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器(100)，用于探測(cè)電子目標(biāo)，包括: 調(diào)制信號(hào)發(fā)生器(101)，用于產(chǎn)生頻率隨時(shí)間變化的調(diào)制信號(hào)； 壓控振蕩器(102)，與所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器(101)相連接，用于受所述調(diào)制信號(hào)控制產(chǎn)生連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)； 倍頻器(103)，與所述壓控振蕩器(102)相連接，用于將所述連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)倍頻； 第一放大器(104)，與所述壓控振蕩器(102)相連接，用于將所述連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)放大； 發(fā)射天線(105)，與所述第一放大器(104)相連接，用于將所述連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)發(fā)射出去; 接收天線(106)，用于接收回波信號(hào)； 第二放大器(107)，與所述接收天線(106)相連接，用于將所述回波信號(hào)放大； 混頻器(108)，分別與所述倍頻器(103)和所述第二放大器(107)相連接，用于將倍頻后的所述連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)作為本振信號(hào)，與放大后的所述回波信號(hào)混頻，產(chǎn)生差拍信號(hào)；濾波器(109)，與所述混頻器(108)相連接，用于對(duì)所述差拍信號(hào)進(jìn)行濾波； 第三放大器(110)，與所述濾波器(109)相連接，用于將濾波后的所述差拍信號(hào)放大；數(shù)字信號(hào)處理終端(111)，分別與調(diào)制信號(hào)發(fā)生器(101)和所述第三放大器(110)相連接，用于對(duì)所述差拍信號(hào)進(jìn)行處理，分析所述差拍信號(hào)的頻率與大小，確定在探測(cè)區(qū)域是否有電子目標(biāo)存在并計(jì)算所述電子目標(biāo)距離所述探測(cè)器(100)的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器(100)，其特征在于，所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器(101)為三角波發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器(100)，其特征在于，所述壓控振蕩器(102)為全固態(tài)壓控振蕩器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器(100)，其特征在于，所述回波信號(hào)為所述電子目標(biāo)的非線性結(jié)點(diǎn)的自激回波。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器(100)，其特征在于，所述非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器(100)的工作頻帶為800MHZ-4GHZ。
全文摘要
本發(fā)明提供一種調(diào)頻連續(xù)波體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，包括調(diào)制信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)；壓控振蕩器，受調(diào)制信號(hào)控制產(chǎn)生連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)；倍頻器，將連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)倍頻；第一放大器，將連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)放大；發(fā)射天線；接收天線，接收回波信號(hào)；第二放大器，將回波信號(hào)放大；混頻器，將倍頻后的連續(xù)波調(diào)頻信號(hào)作為本振信號(hào)，與放大后的回波信號(hào)混頻，產(chǎn)生差拍信號(hào)；濾波器，對(duì)差拍信號(hào)進(jìn)行濾波；第三放大器，將濾波后的差拍信號(hào)放大；數(shù)字信號(hào)處理終端，對(duì)差拍信號(hào)進(jìn)行處理，分析其頻率與大小，確定在探測(cè)區(qū)域是否有電子目標(biāo)存在并計(jì)算其距離探測(cè)器的位置。本發(fā)明能有效避免環(huán)境背景中的電磁波干擾信號(hào)，提高對(duì)電子目標(biāo)的探測(cè)性能，降低虛警率。
文檔編號(hào)G01S13/04GK103176181SQ20111043101
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者紀(jì)華 申請(qǐng)人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十研究所