專利名稱：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(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及一種非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)
O
背景技術(shù)：
在安全防護(hù)探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中，非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器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(lái)人身安全與信息安全隱患的電子目標(biāo)，可以廣泛應(yīng)用于各類要害場(chǎng)所的安全防護(hù)檢測(cè)領(lǐng)域。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(guó)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(wú)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(lái)探測(cè)可能帶來(lái)人身安全與信息安全隱患的電子目標(biāo)，即現(xiàn)有的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器在干擾的電磁環(huán)境中無(wú)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掃頻體制的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，可以有效地避免環(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)明提供一種非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，用于探測(cè)電子目標(biāo)，包括信號(hào)處理終端單元；掃頻信號(hào)發(fā)生單元，與所述信號(hào)處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號(hào)處理終端單元的指示發(fā)出掃頻發(fā)射信號(hào)；第一放大器，與所述掃頻信號(hào)發(fā)生單元相連接，用于將所述掃頻發(fā)射信號(hào)放大；
發(fā)射天線，與所述第一放大器相連接，用于將所述放大的掃頻發(fā)射信號(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；掃頻接收本振單元，與所述信號(hào)處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號(hào)處理終端單元的指示發(fā)出與所述掃頻發(fā)射信號(hào)同步變化的掃頻接收本振信號(hào)；接收混頻器，分別與所述第二放大器和掃頻接收本振單元相連接，用于將所述放大的回波信號(hào)和掃頻接收本振信號(hào)混頻，形成混頻輸出信號(hào)；以及混頻信號(hào)處理單元，分別與所述接收混頻器和信號(hào)處理終端單元相連接，用于對(duì)所述混頻輸出信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和檢波處理，然后發(fā)送給所述信號(hào)處理終端單元，來(lái)判斷所述回波信號(hào)是否由所述電子目標(biāo)發(fā)出?？蛇x地，所述掃頻信號(hào)發(fā)生單元包括掃頻信號(hào)發(fā)生器，與所述信號(hào)處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號(hào)處理終端單元的指示產(chǎn)生掃頻信號(hào)；鎖相本振源，與所述信號(hào)處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號(hào)處理終端單元的指示產(chǎn)生固定點(diǎn)頻信號(hào)；發(fā)射混頻器，分別與所述掃頻信號(hào)發(fā)生器和鎖相本振源相連接，用于將所述掃頻信號(hào)和固定點(diǎn)頻信號(hào)混頻；以及濾波器，分別與所述發(fā)射混頻器和第一放大器相連接，用于對(duì)經(jīng)所述發(fā)射混頻器混頻后輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，發(fā)出掃頻發(fā)射信號(hào)?？蛇x地，所述非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的工作頻帶為800MHz-4GHz?？蛇x地，所述混頻輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、放大和檢波處理后為連續(xù)直流電平?？蛇x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。可選地，所述掃頻信號(hào)發(fā)生器為DDS合成器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明通過(guò)使用掃頻信號(hào)來(lái)探測(cè)電子目標(biāo)的存在與位置，由于有電子目標(biāo)存在時(shí)探測(cè)器所獲得的混頻輸出信號(hào)的電平特性與僅有干擾信號(hào)時(shí)所獲得的混頻輸出信號(hào)的電平特性完全不相同，可以方便地判斷回波信號(hào)是為電子目標(biāo)所發(fā)出的還是為干擾信號(hào)，可以有效地避免環(huán)境背景中其它電磁波信號(hào)的干擾，提高對(duì)電子目標(biāo)的探測(cè)性能，降低虛警率。


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(guò)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)施例的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的掃頻信號(hào)發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)框圖。
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(shuō)明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，該非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器200可以用于探測(cè)電子目標(biāo)，其可以包括信號(hào)處理終端單元201;掃頻信號(hào)發(fā)生單元202，與信號(hào)處理終端單元201相連接，用于根據(jù)信號(hào)處理終端單元201的指示發(fā)出掃頻發(fā)射信號(hào)；第一放大器203，與掃頻信號(hào)發(fā)生單元202相連接，用于將掃頻發(fā)射信號(hào)放大；發(fā)射天線204，與第一放大器203相連接，用于將放大的掃頻發(fā)射信號(hào)發(fā)射出去；接收天線205，用于接收回波信號(hào)；第二放大器206，與接收天線205相連接，用于將回波信號(hào)放大；掃頻接收本振單元207，與信號(hào)處理終端單元201相連接，用于根據(jù)信號(hào)處理終端單元201的指示發(fā)出與掃頻發(fā)射信號(hào)同步變化的掃頻接收本振信號(hào)；接收混頻器208，分別與第二放大器206和掃頻接收本振單元207相連接，用于將放大的回波信號(hào)和掃頻接收本振信號(hào)混頻，形成混頻輸出信號(hào)；以及混頻信號(hào)處理單元209，分別與接收混頻器208和信號(hào)處理終端單元201相連接， 用于對(duì)混頻輸出信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和檢波處理，然后發(fā)送給信號(hào)處理終端單元201，來(lái)判斷回波信號(hào)是否由電子目標(biāo)發(fā)出。圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的掃頻信號(hào)發(fā)生單元的結(jié)構(gòu)框圖。 如圖所示，掃頻信號(hào)發(fā)生單元202可以包括掃頻信號(hào)發(fā)生器2021，與信號(hào)處理終端單元201相連接，用于根據(jù)信號(hào)處理終端單元201的指示產(chǎn)生掃頻信號(hào)；鎖相本振源2022，與信號(hào)處理終端單元201相連接，用于根據(jù)信號(hào)處理終端單元 201的指示產(chǎn)生固定點(diǎn)頻信號(hào)；發(fā)射混頻器2023，分別與掃頻信號(hào)發(fā)生器2021和鎖相本振源2022相連接，用于將掃頻信號(hào)和固定點(diǎn)頻信號(hào)混頻；以及濾波器20 ，分別與發(fā)射混頻器2023和第一放大器203相連接，用于對(duì)經(jīng)發(fā)射混頻器2023混頻后輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，發(fā)出掃頻發(fā)射信號(hào)。在本實(shí)施例中，非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的工作頻帶可以為800MHz-4GHz。在本實(shí)施例中，如果探測(cè)器所接收到的回波信號(hào)的確為電子目標(biāo)的非線性結(jié)點(diǎn)的自激回波，則此時(shí)的混頻輸出信號(hào)為一固定頻率的中頻信號(hào)，且由于當(dāng)電子目標(biāo)實(shí)際存在時(shí)該中頻信號(hào)始終會(huì)存在，其經(jīng)過(guò)濾波、放大和檢波處理后應(yīng)該為連續(xù)直流電平；如果探測(cè)器所接收到的回波信號(hào)為干擾信號(hào)的話，則此時(shí)混頻輸出信號(hào)不可能為固定頻率，或者由于干擾信號(hào)不會(huì)始終存在，其經(jīng)過(guò)濾波、放大和檢波處理后不可能為一連續(xù)直流電平，而應(yīng)該是一短脈沖信號(hào)，其與有電子目標(biāo)存在時(shí)探測(cè)器所獲得的混頻輸出信號(hào)的電平特性完全不相同，可以方便地判斷該回波信號(hào)是為電子目標(biāo)所發(fā)出的還是為干擾信號(hào)，以此來(lái)確定當(dāng)前區(qū)域中是否存在有可疑的電子目標(biāo)，有效地降低虛警率。在本實(shí)施例中，掃頻信號(hào)發(fā)生器可以為DDS合成器，再結(jié)合鎖相本振源的使用，可以保證產(chǎn)生的掃頻信號(hào)的頻率準(zhǔn)確度與掃頻速度。DDS技術(shù)具有頻率分辨率小、頻率轉(zhuǎn)換速度快、體積小、集成度高、設(shè)計(jì)和應(yīng)用方便等特點(diǎn)，可以由信號(hào)處理終端很方便地控制其輸出頻率。DDS合成器產(chǎn)生的頻率精確的掃頻信號(hào)與鎖相本振源輸出的固定點(diǎn)頻信號(hào)混頻、濾波后產(chǎn)生探測(cè)器所需要的掃頻發(fā)射信號(hào)。探測(cè)器在工作時(shí)，采用跟蹤接收工作方式。探測(cè)器經(jīng)接收天線接收到的電子目標(biāo)回波信號(hào)經(jīng)過(guò)第二放大器放大后，進(jìn)入接收混頻器。掃頻接收本振單元受信號(hào)處理終端單元的控制，輸出與掃頻發(fā)射信號(hào)同步變化的掃頻接收本振信號(hào)。由于掃頻發(fā)射信號(hào)、掃頻接收本振信號(hào)均為同步變化，因此經(jīng)接收混頻器輸出的混頻輸出信號(hào)為一固定頻率的中頻信號(hào)。經(jīng)過(guò)濾波、放大和檢波處理后，提高探測(cè)器在掃頻工作體制下的接收靈敏度。本發(fā)明通過(guò)使用掃頻信號(hào)來(lái)探測(cè)電子目標(biāo)的存在與位置，由于有電子目標(biāo)存在時(shí)探測(cè)器所獲得的混頻輸出信號(hào)的電平特性與僅有干擾信號(hào)時(shí)所獲得的混頻輸出信號(hào)的電平特性完全不相同，可以方便地判斷回波信號(hào)是為電子目標(biāo)所發(fā)出的還是為干擾信號(hào)，可以有效地避免環(huán)境背景中其它電磁波信號(hào)的干擾，提高對(duì)電子目標(biāo)的探測(cè)性能，降低虛警率，滿足當(dāng)前安全探測(cè)的使用需要。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來(lái)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，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，用于探測(cè)電子目標(biāo)，包括 信號(hào)處理終端單元；掃頻信號(hào)發(fā)生單元，與所述信號(hào)處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號(hào)處理終端單元的指示發(fā)出掃頻發(fā)射信號(hào)；第一放大器，與所述掃頻信號(hào)發(fā)生單元相連接，用于將所述掃頻發(fā)射信號(hào)放大； 發(fā)射天線，與所述第一放大器相連接，用于將所述放大的掃頻發(fā)射信號(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； 掃頻接收本振單元，與所述信號(hào)處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號(hào)處理終端單元的指示發(fā)出與所述掃頻發(fā)射信號(hào)同步變化的掃頻接收本振信號(hào)；接收混頻器，分別與所述第二放大器和掃頻接收本振單元相連接，用于將所述放大的回波信號(hào)和掃頻接收本振信號(hào)混頻，形成混頻輸出信號(hào)；以及混頻信號(hào)處理單元，分別與所述接收混頻器和信號(hào)處理終端單元相連接，用于對(duì)所述混頻輸出信號(hào)進(jìn)行濾波、放大和檢波處理，然后發(fā)送給所述信號(hào)處理終端單元，來(lái)判斷所述回波信號(hào)是否由所述電子目標(biāo)發(fā)出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，其特征在于，所述掃頻信號(hào)發(fā)生單元包括掃頻信號(hào)發(fā)生器，與所述信號(hào)處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號(hào)處理終端單元的指示產(chǎn)生掃頻信號(hào)；鎖相本振源，與所述信號(hào)處理終端單元相連接，用于根據(jù)所述信號(hào)處理終端單元的指示產(chǎn)生固定點(diǎn)頻信號(hào)；發(fā)射混頻器，分別與所述掃頻信號(hào)發(fā)生器和鎖相本振源相連接，用于將所述掃頻信號(hào)和固定點(diǎn)頻信號(hào)混頻；以及濾波器，分別與所述發(fā)射混頻器和第一放大器相連接，用于對(duì)經(jīng)所述發(fā)射混頻器混頻后輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，發(fā)出掃頻發(fā)射信號(hào)。
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，其特征在于，所述非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器的工作頻帶為800MHz-4GHz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，其特征在于，所述混頻輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波、放大和檢波處理后為連續(xù)直流電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，其特征在于，所述掃頻信號(hào)發(fā)生器為DDS 合成器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器，用于探測(cè)電子目標(biāo)，包括信號(hào)處理終端單元；掃頻信號(hào)發(fā)生單元；第一放大器；發(fā)射天線；接收天線；第二放大器；掃頻接收本振單元；接收混頻器；以及混頻信號(hào)處理單元。本發(fā)明通過(guò)使用掃頻信號(hào)來(lái)探測(cè)電子目標(biāo)的存在與位置，由于有電子目標(biāo)存在時(shí)探測(cè)器所獲得的混頻輸出信號(hào)的電平特性與僅有干擾信號(hào)時(shí)所獲得的混頻輸出信號(hào)的電平特性完全不相同，可以方便地判斷回波信號(hào)是為電子目標(biāo)所發(fā)出的還是為干擾信號(hào)，可以有效地避免環(huán)境背景中其它電磁波信號(hào)的干擾，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)G01V3/12GK102540262SQ20101060583
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者汪海勇, 紀(jì)華 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十研究所