专利名称：一种步进频率脉冲雷达位移测量方法
技术领域：
本发明是一种步进频率脉冲雷达位移测量方法，属于雷达测距的技术领域。
背景技术：
近几十年来，我国大跨度公路铁路桥梁建设蓬勃发展，进入了一个最为辉煌的时期，建设了一大批具有高新技术含量的公路铁路桥梁。与此同时，监测这些桥梁的动态特征对其安全运营、维护及设计至关重要。在车辆负载、风雨以及温度效应的作用下桥梁易发生变形，从地学与工程领域来讲，只要变形不超过一定范围就不会造成危害，如果超过它所能承受的允许值，则可能发生严重的灾难。所以远程监测这些桥梁的变形是一项迫在眉睫的任务。远程微小变形监测是一项系统工程，它应用的范围极为广泛。在建筑物监测更有不可替代的作用，如桥梁监测，大坝监测，高塔监测等，并且在地形监测，如山体滑坡监测，冰川变形监测等方面具有很大的应用的潜力。传统的位移测量方法主要是采用连续正弦信号的连续波干涉雷达测量方法。它能够探测单目标物体的位移。它的基本实现方法如下第一个发射信号和第二个发射信号分别是连续的正弦信号
权利要求
1.一种步进频率脉冲雷达位移测量方法，其特征在于该方法包含以下步骤 1).雷达在第一个时刻发射第一个发射信号，在第二个时刻发射第二个发射信号，其中第一、第二个发射信号均为步进频率脉冲信号，其发射频率及振幅相同； 2).第一、第二个发射信号到达远距离多目标物体； 3).远距离多目标物体反射与第一、第二个发射信号相对应的第一、第二个回波信号； 4).雷达接收到第一、第二个回波信号；第一、第二个回波信号分别包括多目标物体的距离信息和多目标物体的距离位移信息； 5).解调第一、第二个回波信号，产生第一、第二个回波解调信号； 6).分别从第一、第二个回波解调信号中提取出第一、第二个回波解调信号的相位； 7).确定第一第二个回波解调信号的相位差； 8).确定远距离多目标物体的位移，位移取决于第一第二个回波解调信号的相位差。
2.根据权利要求I所述的步进频率脉冲雷达位移测量方法，其特征在于第一、第二个发射信号均为步进频率脉冲信号，其发射频率及振幅相同，其形式由下式确定
3.根据权利要求I所述的步进频率脉冲雷达位移测量方法，其特征在于第一、第二个回波信号为
4.根据权利要求I所述的步进频率脉冲雷达位移测量方法，其特征在于所述的解调是一个相干解调，即将第一、第二个回波信号分别与中频本振信号相乘，进行混频，中频本振信号与第一、第二个发射信号相比有fIF的频率偏置，然后通过低通滤波，得到复指数形式的第一、二个回波解调信号为
5.根据权利要求I所述的步进频率脉冲雷达位移测量方法，其特征在于提取出第一第二回波解调信号的相位，包括如下步骤 I).对第一、第二回波解调信号进行时域采样，采样频率满足每个频点只采一个数据点，采样后第一、第二回波解调信号为
6.根据权利要求I所述的步进频率脉冲雷达位移测量方法，其特征在于第一解调回波信号和第二解调回波信号的相位差由下式确定
7.根据权利要求I所述的步进频率脉冲雷达位移测量方法，其特征在于远目标的位移变化量由下式确定
全文摘要
本发明是一种步进频率脉冲雷达位移测量方法，该方法包含以下步骤1)雷达在第一个时刻发射第一个发射信号，在第二个时刻发射第二个发射信号；2)第一、第二个发射信号到达远距离多目标物体；3)远距离多目标物体反射与第一、第二个发射信号相对应的第一第二个回波信号；4)雷达接收到第一、第二个回波信号；第一、第二个回波信号分别包括多目标物体的距离信息和多目标物体的距离位移信息；5)解调第一、第二个回波信号，产生第一、第二个回波解调信号；6)分别从第一、第二个回波解调信号中提取出第一、第二个回波解调信号的相位；7)确定第一、第二个回波解调信号的相位差；8)确定远距离多目标物体的位移，位移取决于第一、第二个回波解调信号的相位差。
文档编号G01S13/06GK102650689SQ20121015479
公开日2012年8月29日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者徐平平, 徐彬, 李植淮, 汪淼, 颜小超, 黄航 申请人:东南大学, 中国路桥工程有限责任公司