一种多波段可选的地基差分干涉雷达发射机的制作方法

本实用新型属于雷达技术领域，涉及一种多波段可选的地基差分干涉雷达发射机。

背景技术：

目前地表微形变监测技术主要分为两大类：一类是传统接触式测量技术；另一类是非接触式地表形变测量技术。传统接触式形变测量方式需要人工布置测量点，但实际应用中，有些受地理特殊环境约束的点是无法完成测量点布置的。针对接触式形变测量技术需要人工布置测量点的难题，国内外多家研究机构开展了非接触式地表形变测量技术的研究，其中具有代表性的为地基差分干涉技术。地基差分干涉雷达系统能全天时全天候地提取监测区域微形变信息，同时利用合成孔径雷达图像序列中能保持高相干性的永久散射体代替整幅图像像素单元进行分析和处理，运算量较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多波段可选的地基差分干涉雷达发射机，解决现有技术中地基差分干涉雷达系统工作在Ku波段无法完成对植被覆盖的复杂地表环境进行微形变监测的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多波段可选的地基差分干涉雷达发射机，用于对复杂地表环境进行监测，包括L波段雷达发射机、C波段雷达发射机和Ku波段雷达发射机三个单波段地基差分干涉雷达发射机，用于控制单波段雷达发射机扫描频段的微型计算机；单波段地基差分干涉雷达发射机包括与微型计算机发送控制信号的控制模块相连的扫描频段控制模块、与扫描频段控制模块相连的二进制数控振荡器模块、与二进制数控振荡器模块相连的功率放大器模块、与功率放大器模块相连的雷达发射天线；二进制数控振荡器模块包括频率控制字寄存器、与频率控制字寄存器相连的相位累加器、与相位累加器通过第一加法器相连的波形发生器；相位累加器模块包括相位寄存器和第二加法器；其中二进制数控振荡器的工作过程如下：首先频率控制字FCW与相位寄存器的值通过第二加法器相加，相加结果一方面由相位寄存器反馈到第二加法器，作为下次第二加法器的一个输入，另一方面与相位调制控制字相加作为总的相位值，然后相位值在通过波形发生器单元，转换为相应的正余弦幅度值，频率控制字FCW与输出信号的频率是一一对应的关系。

可选地，所述的单波段地基差分干涉雷达发射机发射的波形为线性调频连续波。

可选地，所述的地基差分干涉雷达发射机的工作波段由探测的复杂地表环境的植被覆盖情况决定。

可选地，所述控制系统由FPGA主控芯片构成。

可选地，所述的地基差分干涉雷达发射机构成的雷达系统为正侧视合成孔径雷达系统。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型涉及一种多波段可选的地基差分干涉雷达发射机，研究差分干涉技术的基本原理和电磁场与波的基础理论，根据探测的复杂地表环境的植被覆盖情况，使用微型计算机发送控制信号选择采用L波段、C波段和Ku波段三个单波段雷达发射机中的一个完成微形变监测。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的二进制数控振荡器的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-图2，附图中的元件标号分别表示：微型计算机1、控制模块2、扫描频段控制模块3、二进制数控振荡器模块4、功率放大器模块5、雷达发射天线6、频率控制字寄存器7、相位累加器8、第一加法器9、波形发生器10、相位寄存器11和第二加法器12。

本实用新型涉及一种多波段可选的地基差分干涉雷达发射机，用于复杂地表环境进行监测，包括L波段雷达发射机、C波段雷达发射机和Ku波段雷达发射机三个单波段地基差分干涉雷达发射机，用于控制单波段雷达发射机扫描频段的微型计算机1；单波段地基差分干涉雷达发射机包括与微型计算机1发送控制信号的控制模块2相连的扫描频段控制模块3、与扫描频段控制模块3相连的二进制数控振荡器模块4、与二进制数控振荡器模块4相连的功率放大器模块5、与功率放大器模块5相连的雷达发射天线6；二进制数控振荡器模块4包括频率控制字寄存器7、与频率控制字寄存器7相连的相位累加器8、与相位累加器8通过第一加法器9相连的波形发生器10；相位累加器模块8包括相位寄存器11和第二加法器12；其中二进制数控振荡器的工作过程如下：首先频率控制字FCW与相位寄存器的值通过第二加法器12相加，相加结果一方面由相位寄存器11反馈到第二加法器12，作为下次第二加法器12的一个输入，另一方面与相位调制控制字相加作为总的相位值，然后相位值在通过波形发生器单元，转换为相应的正余弦幅度值，频率控制字FCW与输出信号的频率是一一对应的关系。

优选地，所述的单波段地基差分干涉雷达发射机发射的波形为线性调频连续波；所述的地基差分干涉雷达发射机的工作波段选择由探测的复杂地表环境的植被覆盖情况决定；所述控制系统由FPGA主控芯片构成；

在本实例中，所述的地基差分干涉雷达发射机构成的雷达系统为正侧视合成孔径雷达系统。

实现远程控制的具体流程如下：

本实施例中共涉及三个雷达波段的单波段雷达发射机，分别为L波段雷达发射机、C波段雷达发射机和Ku波段雷达发射机。

由差分干涉技术原理可知，干涉相位与形变量Δr之间存在的关系。对同一干涉相位值，如果发射的电磁波的波长越短，即频率越高，则其微形变监测精度越高。

由电磁场与波的基础理论可得，雷达发射的电磁波的频率越高，穿透力越低，大气衰减越大。

综上，如果实际探测中的地表环境大多为裸露的岩石层，使用微型计算机1通过控制模块2发送控制信号，使Ku波段雷达发射机工作，L波段雷达发射机和C波段雷达发射机不工作；如果实际探测中的地表环境大约有一半面积区域被植被覆盖，使用微型计算机1通过控制模块2发送控制信号，使C波段雷达发射机工作，Ku波段雷达发射机和L波段雷达发射机不工作；如果实际探测中的地表环境大多被植被覆盖，使用微型计算机1通过控制模块2发送控制信号，使L波段雷达发射机工作，C波段雷达发射机和Ku波段雷达发射机不工作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。