基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置的製作方法
2023-05-27 00:43:26 1
專利名稱：基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置的製作方法
技術領域：
基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置技術領域[0001]本實用新型涉及超寬帶成像研究領域，尤其涉及一種基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置。
背景技術：
[0002]目前在對超寬帶成像技術進行研究過程中，對示波器一般需要手動設置各種參數，反覆對示波器進行手動設置容易造成示波器的磨損，不利用對示波器的保護。[0003]現有的示波器內置有濾波等簡單的信號處理方法，但是這些方法無法集成到測試裝置中，而且也難以滿足超寬帶信號處理的需求。[0004]現有技術並沒有將信號發射器件、信號接收器件、發射天線與接收天線集成到一個測試板上，而且現有技術不能靈活的實現測試板上元器件的更改。[0005]現有的測試裝置僅可以通過示波器的顯示屏查看接收信號，無法對接收信號進行實時的處理，而且示波器本身無法對信號進行複雜的成像計算，為了實現圖像的顯示，只能通過移動存儲設備將信號重新存儲到上位機進行計算和分析。[0006]對於多路回波信號的高解析度成像，現有的距離補償方法一般在圖像處理環節中進行，但是圖像距離補償的運算量巨大，會影響成像的速度，而在信號中進行補償存在對雜波信號補償所帶來的困擾，對整個目標信號距離補償，在放大目標信號的同時，也會極大地放大遠端目標信號附近的微弱雜波噪聲，導致目標有效信號淹沒在雜波噪聲幹擾裡，補償後的效果將變得更糟。實用新型內容[0007]本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供了一種基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，它具有提高分析效率、減少對儀器的磨損、成像效果好的優點。[0008]為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:[0009]基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，包括測試板、示波器、上位機，所述測試板上集成有信號發射器件、信號接收器件、發射天線和接收天線，信號源將信號發射給信號發射器件，信號發射器件將信號分別傳輸給發射天線和信號接收器件，接收天線接收發射天線發射後被待測物反射回來的信號，接收天線將信號傳輸給信號接收器件，信號接收器件與數字示波器連接，示波器與上位機通信。[0010]所述信號發射器件是定向耦合器。[0011]所述信號接收器件包括放大器、功分器、低噪聲放大器、混頻器，信號接收器件的放大器接收定向耦合器的信號，放大器的信號傳輸給功分器，功分器的信號傳輸給混頻器，低噪聲放大器接收接收天線的信號並將信號傳輸給混頻器，混頻器將功分器傳輸過來的信號與低噪聲放大器傳輸過來的信號進行混頻後傳輸給不波器。[0012]所述示波器用於採集測試板信號接收器件輸出的信號，進行高精度AD轉換。[0013]所述示波器通過LAN或USB線與上位機連接。[0014]所述示波器與上位機之間通過VISA通信協議進行通信。上述裝置的測試方法，主要分為如下步驟:步驟(1):開始，首先確認LAN或者USB線連接了上位機與示波器；上位機通過VISA通信協議確認示波器的通信協議地址被搜索到，至此表示上位機與示波器能夠通信；步驟(2):打開上位機人機界面軟體，執行VISA連接示波器命令，確定連接完成；步驟(3):設置示波器的相關參數，所述相關參數包括採集數據長度、採樣率、帶寬、採集數據次數、通道選擇；步驟(4):判斷參數設置是否成功，如果設置成功則上位機顯示第一路的信號波形，如果設置失敗則不顯示波形，然後進行線路檢測，根據提示排除問題，排除問題後返回步驟(3)；步驟(5):開始採集數據，上位機將已經設置的示波器參數傳送給示波器，示波器執行採集數據命令；步驟(6):示波器採集一組信號數據，保存；步驟(7):判斷數據採集的次數是否達到已設置的值，如果是就進入步驟(8);否則返回步驟(6)；步驟(8):對達到採集次數的數據依次進行信號處理，圖像處理；信號處理結束後，上位機顯示信號處理之後的信號波形；圖像處理結束後，上位機顯示最終所成的圖像；步驟(9):判斷是否停止採集，如果是則停止採集，結束；否則返回步驟(6)。所述步驟(8)的具體步驟為:步驟(8-1):中值濾波；步驟(8-2):均值濾波；步驟(8-3 ):時域門處理；步驟(8-4):目標提取，採用峰值檢測方法獲得滿足實際要求的信號為目標信號；步驟(8-5 ):目標信號距離補償算法；步驟(8-6):結束。所述步驟(8-5)的具體步驟為:步驟(8-5-1):確定一個距離臨界值μ，作用是當傳播路徑大於此臨界值才進行距離補償，否則不進行補償；步驟(8-5-2):目標信號距離補償公式為:
權利要求1.基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，其特徵是，包括測試板、示波器、上位機，所述測試板上集成有信號發射器件、信號接收器件、發射天線和接收天線，信號源將信號發射給信號發射器件，信號發射器件將信號分別傳輸給發射天線和信號接收器件，接收天線接收發射天線發射後被待測物反射回來的信號，接收天線將信號傳輸給信號接收器件，信號接收器件與數字示波器連接，示波器與上位機通信。
2.如權利要求1所述的基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，其特徵是，所述信號發射器件是定向耦合器。
3.如權利要求1所述的基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，其特徵是，所述信號接收器件包括放大器、功分器、低噪聲放大器、混頻器，信號接收器件的放大器接收定向稱合器的信號，放大器的信號傳輸給功分器，功分器的信號傳輸給混頻器，低噪聲放大器接收接收天線的信號並將信號傳輸給混頻器，混頻器將功分器傳輸過來的信號與低噪聲放大器傳輸過來的信號進行混頻後傳輸給示波器。
4.如權利要求1所述的基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，其特徵是，所述示波器用於採集測試板信號接收器件輸出的信號，進行高精度AD轉換。
5.如權利要求1所述的基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，其特徵是，所述示波器通過LAN或USB線與上位機連接。
6.如權利要求1所述的基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，其特徵是，所述示波器與上位機之間通過VISA通信協議進行通信。
專利摘要本實用新型公開了基於數字示波器的超寬帶成像半實物仿真測試裝置，包括測試板、示波器、上位機，所述測試板上集成有信號發射器件、信號接收器件、發射天線和接收天線，信號源將信號發射給信號發射器件，信號發射器件將信號分別傳輸給發射天線和信號接收器件，接收天線接收發射天線發射後被待測物反射回來的信號，接收天線將信號傳輸給信號接收器件，信號接收器件與數字示波器連接，示波器與上位機通信。本實用新型減少了對示波器的人為操作次數，減輕了對示波器的磨損，能夠靈活添加新的信號處理算法及成像計算功能，提高了算法及器件分析測試的效率。
文檔編號G01S13/89GK203069781SQ20132010974
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者王豐貴, 楊秀蔚, 王忠民, 楊傳法, 周銳, 宋偉寧, 張延波, 崔洪亮, 成巍 申請人:山東省科學院自動化研究所