017]图2是本实用新型中前置放大的电路原理图。
[0018]图3是本实用新型中实时故障检测的电路原理图。
[0019]图4-1是本实用新型中D0P-_0UT信号接入时双天线工作模式下信号滤波的电路原理图。
[0020]图4-2是本实用新型中D0P+_0UT信号接入时双天线工作模式下信号滤波的电路原理图。
[0021]图5是本实用新型中单天线工作模式下自适应信号滤波的电路原理图。
【具体实施方式】
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[0022]如图1所示，强噪声背景下多普勒信号的调理电路，包括有前置放大单元2、实时故障检测单元3、信号滤波单元4，其中信号滤波单元4包括双天线工作模式下的滤波调理电路和单天线工作模式下的自适应滤波调理电路，雷达天线I分别与前置放大单元2、实时故障检测单元3的信号输入端连接，前置放大单元2的信号输出端与信号滤波单元4的信号输入端连接，信号滤波单元4、实时故障检测单元3的信号输出端与信号处理单元5的信号输入端连接，信号处理单元5的信号输出端连接通信与外部接口 6 ;雷达天线I输出的微弱多普勒信号首先经过前置放大单元2，同时实时检测雷达天线的工作状态，信号放大后进一步做滤波调理，再送入后级作采样和运算处理。
[0023]初始的1、Q两路多普勒信号，是直流偏置为-1V左右的正弦信号，正弦信号幅值的通常只有几个mV，易受到外界噪声的干扰。为满足后级对信号的精度需求及运动方向的判断，选用了高输入阻抗、高共模抑制比的进行差分放大，输出两路高信噪比的多普勒信号；同时，1、Q两路信号的幅值主要取决于直流偏置电压，故采用两路电压比较电路，通过输出的电平来判断天线工作是否正常。前置放大输出的两路多普勒信号进一步做滤波处理，分为双天线工作模式和单天线工作模式，其中单天线模式是对其中一路多普勒信号做自适应滤波，根据实际速度调整贝塞尔低通滤波器的滤波频率，从而提升单天线模式下的速度测量精度。
[0024]如图2所示，前置放大单元的电路为:多普勒I信号接电容Cl，电容Cl的另一端接仪表放大器U2的I脚和运算放大器UlC的10脚，同时接下拉电阻R13，运算放大器UlC的
8、9脚相连做电压跟随器，运算放大器UlC的8脚接电阻R5，电阻R5的另一端接运算放大器UlB的6脚，运算放大器UlB的6脚经过电阻R6接运算放大器UlB的7脚做反向比例，同时运算放大器UlB的7脚接仪表放大器U2的16脚；多普勒Q信号接电容C2，电容C2的另一端接仪表放大器U2的2、15脚，同时接下拉电阻R19 ;仪表放大器U2的3、4脚之间接电阻R14 ;仪表放大器U2的5、12脚接地；仪表放大器U2的6、7脚接多普勒信号A路放大输出，到信号滤波单元做进一步处理；仪表放大器U2的8脚接-5V电源，同时接滤波电容C7、Cll ;仪表放大器U2的9脚接+5V电源，同时接滤波电容C8、C12 ;仪表放大器U2的10、11脚接多普勒信号B路放大输出，到信号滤波单元做进一步处理；仪表放大器U2的13、14脚之间接电阻R15。
[0025]首先对1、Q信号经过高通滤波，滤除信号中的直流偏置成分，一方面两路信号作为仪表放大器U2的一路差分输入，调节R14改变信号的增益大小，得到一路多普勒信号D0P+_0UT输出；另一方面I信号经低噪声运放Ul的同比例反向放大，再与Q信号做U2的另一路差分输入，调节R15改变信号的增益大小，得到另一路多普勒信号D0P-_0UT输出，可根据两路输出信号的相位差来判断列车的运行方向。
[0026]如图3所示，实时故障检测单元的电路为:多普勒I信号接电阻R7，电阻R7的另一端接滤波电容C15，同时接运算放大器UlA的2脚；运算放大器UlA的3脚与运算放大器UlD的12脚相连，并接分压电阻R16到地，同时接分压电阻R9到-5V ;运算放大器UlA的4脚接+5V电源，同时接滤波电容C3、C9 ;运算放大器UlA的11脚接-5V电源，同时接滤波电容C4、ClO ;运算放大器UlA的I脚接分压电阻R17，电阻R17接分压电阻R11，同时接三极管Ql的基极；多普勒Q信号接电阻R10，电阻RlO的另一端接滤波电容C16，同时接运算放大器UlD的12脚；运算放大器UlD的14脚接分压电阻R18，分压电阻R18接分压电阻R12，同时接三极管Q2的基极；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接三极管Ql的发射极，三极管Ql的集电极接上拉电阻R8到+5V，同时接输出到信号处理单元。
[0027]实时故障检测电路为:1、Q的原始信号为-1V左右偏置电压的正弦多普勒信号，有效信号的幅值只有几个mV，通过RC滤波电路后与设定的负电压相比较，低于该电压表明1、Q的偏置电压正确，比较器输出高电平，当1、Q两路信号都正常时，三极管Ql和Q2同时导通，故障检测信号输出为低电平，天线工作正常；否则故障检测信号输出高电平，天线出现故障。
[0028]如图4-1、4_2所示，双天线工作模式下的滤波调理电路为:D0P-_0UT输出接电容C96，电容C96另一端通过电阻R9接到运算放大器U7A的2脚，运算放大器U7A的3脚接地，运算放大器U7A的2脚通过电阻R12和电容Cl 12接到运算放大器U7A的I脚；运算放大器U7A的4脚接+5V电源，同时接滤波电容C10、C76 ;运算放大器U7A的11脚接-5V电源，同时接滤波电容C11、C77 ;运算放大器U7A的I脚接电阻R58，电阻R58的另一端接电阻R60，同时接电容C121到运算放大器U7B的6脚；电阻R60的另一端接滤波电容C122，同时接运算放大器U7B的5脚；运算放大器U7B的6、7脚相连，同时信号输出到信号处理单元用于AD采样；D0P+_0UT输出接电容C95，电容C95的另一端接电阻R10，电阻RlO的另一端接运算放大器UlOB的6脚，同时接电阻Rll和电容Clll ;运算放大器UlOB的5脚接地；运算放大器UlOB的7脚接电阻Rll和电容C111，同时接电阻R3 ;运算放大器UlOA的3脚接电阻R3的另一端，同时接电位器VRl的1、2脚，电位器VRl的3脚接地；运算放大器UlOA的2脚接电阻R17到地，同时接电阻R18到运算放大器UlOA的I脚；运算放大器UlOA的4脚接-5V电源，同时接滤波电容C13、C79 ;运算放大器UlOA的8脚接+5V电源，同时接滤波电容C12、C78 ;运算放大器UlOA的I脚接电阻R61，电阻R61的另一端接电阻R63，同时接电容C123到运算放大器UllA的2脚；电阻R63的另一端接滤波电容C124，同时接运算放大器UllA的3脚；运算放大器UllA的4脚接-5V电源，同时接滤波电容C16、C81 ;运算放大器UllA的8脚接+5V电源，同时接滤波电容C15、C80 ;运算放大器UllA的1、2脚相连，同时信号输出到信号处理单元用于AD采样。
[0029]双天线工作模式下的滤波调理电路为:多普勒信号在经过前置放大后，需要进一步的滤波，其中D0P-_0UT首先经过电容C96到反相放大器U7A做一阶高通滤波，再经过低噪声放大器U7B做二阶低通滤波器，将信号送入到信号处理单元进行AD采样；D0P+_0UT首先经过电容C95到反相放大器UlOB做一阶高通滤波，利用分压与同相放大实现信号的衰减或放大可调，通过调节电位器的阻值，使得两路多普勒信号幅值大小匹配，再经过低噪声放大器UllA 二阶低通滤波器，将信号送入到信号处理单元进行AD采样。
[0030]如图5所示，单天线工作模式下的自适应滤波调理电路为:运算放大器UlOA的I脚接电阻R93，电阻R93的另一端接运算放大器U8B的5脚，运算放大器U8B的6、7脚相连后接到贝塞尔低通滤波器U13的2脚；贝塞尔低通滤波器U13的3、5、11脚接地；贝塞尔低通滤波器U13的4脚通过电阻R80接+5V电源，同时+5V接二极管D3和电容C27 ;贝塞尔低通滤波器U13的14脚通过电阻R77接-5V电源，同时-5V接二极管Dl和电容C14 ;贝塞尔低通滤波器U13的8、16脚相连；贝塞...