專利名稱：一種基于現場可編程門陣列的微變測量數據處理方法
技術領域：
本發明屬于微變檢測領域，涉及一種微變測量數據處理方法。
背景技術：
微變檢測是基于微波雷達系統和干涉測量技術的一種檢測系統，其可以實現對目標物微小形變進行監測和檢測，方便于建筑物的日常維護和安全運營。特別是近年來，高大建筑物的快速發展，更需要對這些建筑物進行無損檢測NDT (Non-destructive Testing),微變檢測系統正是在這一要求下發展起來的。進入20世紀末以后，無損檢測更是進入了一個蓬勃發展的時期。隨著現代傳感與通信技術的發展，出現了一大批新的無損檢測方法和檢測手段，使得現代無損檢測正在向著智能化、快速化、系統化的方向發展。目前比較先進的無損檢測技術是IBIS系統，它是利用步進頻率連續波雷達，將目標物的反射信號輸入計算機，使用IBIS系統軟件進行數據處理。IBIS系統軟件包括IBISController數據采集軟件和IBIS Guardian數據實時分析軟件。在IBIS系統處理數據時，先將第一個回波采樣信號經過IFFT，在IFFT結果中確定目標點的峰值，之后計算該目標點的距離和相位約；當目標的第二個回波的采樣數據經過相同的計算后得相位％。得到兩次回波信號目標點的相位后通過下式計算目標物的微動。IBIS系統采用軟件實現處理雷達回波信號。使用軟件進行信號處理速度比較慢，效率較低，并且用軟件處理數據需要用計算機數據處理終端，成本高且體積大不易攜帶。IBIS系統采用的是連續波雷達信號體制。連續波雷達功耗大，且接收和發送天線相互存在干擾，限制了雷達的發射功率。同時為了獲得高距離的效果，雷達信號的帶寬較大，增加了回波信號接收機的實現難度。
發明內容
技術問題:本發明提供一種采用現場可編程門陣列進行微變檢測數據處理，使得輸入的是基帶回波數字信號，輸出的結果是被檢測物形變量的基于現場可編程門陣列的微變測量數據處理方法。技術方案:本發明的基于現場可編程門陣列的微變測量數據處理方法，包括以下步驟:I)在現場可編程門陣列中，分別對步進頻率脈沖雷達第一個回波的基帶數字信號和第二個回波的基帶數字信號進行逆傅里葉變換，得到目標物的第一個回波高分辨率一維距離像和第二個回波高分辨率一維距離像，所述逆傅里葉變換采用流水線結構和乒乓操作；2)對所述目標物的第一個回波高分辨率一維距離像和第二個回波高分辨率一維距離像分別進行目標抽取，得到目標物的第一個回波真實一維距離像和第二個回波真實一維距離像，從而消除距離模糊現象，然后設置門限判決閥值，分別采用取極值的方法從所述第一個回波真實一維距離像和第二個回波真實一維距離像中提取散射點，得到目標物的第一個回波散射點和第二個回波散射點；3)在現場可編程門陣列中，采用流水線形式實現坐標旋轉計算機算法，分別提取出目標物的第一個回波散射點和第二個回波散射點的相位，然后計算出每個目標物的第一個回波散射點和第二個回波散射點的相位差，最后利用下述公式得出目標物的位移:
權利要求
1.一種基于現場可編程門陣列的微變測量數據處理方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 1)在現場可編程門陣列中，分別對步進頻率脈沖雷達第一個回波的基帶數字信號和第二個回波的基帶數字信號進行逆傅里葉變換，得到目標物的第一個回波高分辨率一維距離像和第二個回波高分辨率一維距離像，所述逆傅里葉變換采用流水線結構和乒乓操作； 2)對所述目標物的第一個回波高分辨率一維距離像和第二個回波高分辨率一維距離像分別進行目標抽取，得到目標物的第一個回波真實一維距離像和第二個回波真實一維距離像，從而消除距離模糊現象，然后設置門限判決閥值，分別采用取極值的方法從所述第一個回波真實一維距離像和第二個回波真實一維距離像中提取散射點，得到目標物的第一個回波散射點和第二個回波散射點； 3)在現場可編程門陣列中，采用流水線形式實現坐標旋轉計算機算法，分別提取出目標物的第一個回波散射點和第二個回波散射點的相位，然后計算出每個目標物的第一個回波散射點和第二個回波散射點的相位差，最后利用下述公式得出目標物的位移:
全文摘要
本發明公開了一種基于現場可編程門陣列的微變測量數據處理方法，分別對第一個回波信號和第二個回波信號進行IFFT，以得到目標物的高分辨率一維距離像；使用目標抽取算法消除距離模糊現象，然后設置門限判決閥值，提取目標物的散射點；運用坐標旋轉計算機算法，提取出目標物散射點的相位，然后計算出相位差，最后得出目標物體的位移。本發明方法節約成本，減小微變檢測系統體積，節約功耗，結果精度更高。
文檔編號G01S7/41GK103207391SQ20131013984
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月19日 優先權日2013年4月19日
發明者徐平平, 顏小超, 黃航, 李雷, 汪淼 申請人:東南大學