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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：本发明公开了一种岸基斜测毫米波流速测量设备，包括天线模块、收发组件模块、信号处理模块、电源模块、水文信息终端处理设备。天线接收信号经过收发组件低噪声放大、混频去斜、基带滤波放大后，输出基带I、Q信号给信号处理模块。信号处理模块进行四通道ADC、距离维FFT、FFT数据的DDR3存储、多普勒维加窗FFT处理等。通过SRIO接口将各距离单元的FFT数据传输给DSP。DSP进行目标检测、干扰抑制、高精度处理等处理后，将提取出的目标参数组帧发送给水文信息终端处理设备。水文信息终端处理设备显示水面测量结果，调节雷达参数。本发明的设备可以测量河流断面多点水面流速，测量范围大、测量精度高、受环境影响小、安装架设方便，不需调整设备就可以适应枯水期、涨水期的水面流速测量。

主权项：1.一种岸基斜测毫米波流速测量设备，其特征在于：包括流量测速雷达和水文信息终端处理设备，流量测速雷达包含天线模块、收发组件模块、信号处理模块、电源模块；天线模块中，发射天线辐射毫米波线性调频连续波，接收天线接收水面反射的电磁波；收发组件模块中，收发组件对反射回来的电磁波进行低噪声放大、混频去斜、基带滤波放大、通道增益控制；对信号处理模块产生的中频调制信号进行上变频、滤波、功率放大、输出发射信号；电源模块，用于给各模块供电；信号处理模块，基于FPGA+DSP架构，由高速ADC、FPGA及其扩展电路、2组独立读写的DDR3存储器、高速DAC及其外围电路、FPGA扩展的串口、定时控制信号产生及驱动、多核DSP及其扩展电路、千兆以太网接口、DSP与FPGA间的EMIF接口、SRIO接口、GPIO接口这些部分组成，完成基带I、Q信号高速采样、中频宽带线性调频信号产生、定时控制信号产生、指令读取与解析、距离维FFT、距离维FFT数据的分贝值换算、距离维FFT数据的间隔地址交替DDR3存储、多普勒维加窗FFT、两维FFT数据的SRIO传输、目标检测与高精度测速、干扰识别与剔除、目标组帧及以太网发送、水文信息终端处理设备控制指令报文接收、EMIF存储器管理这些处理；信号处理模块中，DAC产生中频调制信号提供给收发组件产生线性调频连续波；ADC对收发组件输出的基带IQ回波进行采集；FPGA实时信号处理程序产生定时控制信号、收发组件的控制信号、完成指令读取及解析、完成IQ基带采集数据的下采样、完成第一维FFT计算、完成第一维FFT数据的分贝值转换；扩展的DDR3存储器缓存第一维FFT数据，完成间隔地址存储、顺序地址读出实现距离单元重排，顺序输出重排后的数据；FPGA完成多普勒维加窗及第二维FFT计算，两维FFT数据通过SRIO传输给DSP；DSP完成各距离单元检测门限的生成及目标检测、目标的距离、速度参数提取，生成目标报告发送给水文信息终端处理设备，同时接收水文信息终端处理设备的控制命令；水文信息终端处理设备，对DSP发送的目标报告进行计算及可视化处理，显示水面流速测量结果，可设置雷达的控制命令。

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