Устройство радиолокации геологических неоднородностей Советский патент 1992 года по МПК G01V3/12 G01S7/10 

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для радиолокационной разведки геологических неоднород- ностей.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение чувствительности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управления и обработки данных, синхронизируемый от блока управления и обработки данных опорный генератор 2, программно управляемый синтезатор 3 частот, программно управляемый генератор 4 гармоник, программно управляемый аттенюатор 5, усилитель 6

мощности, передающую антенну 7, приемную антенну 8, малошумящий усилитель 9 с программно управляемым коэффициентом усиления, предварительный смеситель 10, квадратурное устройство 11, приемные блоки 12, каждый из которых содержит программно управляемый фильтр 13. третий смеситель 14, делитель 15 мощности, первый и второй смесители 16 и 17,

Синхронизируемый от блока 1 управления и обработки данных опорный генератор 2 последовательно подключен к передающему блоку и передающей антенне 7. Передающий блок представляет собой последовательно соединенные программно управляемые синтезатор 3 частот, генераVI

1ЧЭ

ся с

Os

тор 4 гармоник, аттенюатор 5 и усилитель 6 мощности. Приемная антеннз 8 последовательно соединена с малошумящим усилите- лем 9с программно управляемым коэффициентом усиления и предваритель- ным смесителем 10. Устройство содержит приемные блоки 12, соединенные параллельно, каждый из которых представляет собой последовательно соединенные программно управляемый фильтр 13, третий смеситель 14, делитель 15 мощности и два смесителя 16,17. Первый выход делителя 15 мощности соединен с первым входом первого смесителя 16, а второй выход делителя 15 мощности соединен с первым входом второго смесителя 17. Выходы первого и второго смесителей 16, 17 каждого из приемных блоков 12 соединены с интерфейсом ввода аналоговых сигналов блока управления и обработки данных. Предварительный смеситель 10 своим вторым входом подключен к выходу опорного генератора 2, а выходом параллельно к входам фильтров 13 каждого из приемных блоков 12. Второй вход третьего смесителя 14 каждого из при- емных блоков подключен к выходу генератора гармоник 4.

Квадратурное устройство tt входом подключено к выходу опорного генератора 2, синфазным выходом соединено с вторы- ми входами каждого первого смесителя 1.6 приемных блоков 12, а квадратурным выходом - с вторыми входами каждого второго смесителя 17 приемных блоков 12.

Устройство работает следующим обра- зом.

Блок 1 управления и обработки данных генерирует импульсы синхронизации опорного генератора 2, а также целое число. Частота сигнала на выходе синтезатора 3 частот принимает значение, равное частоте опорного генератора, умноженное на указанное число. Сигнал с выхода синтезатора частот поступает на вход генератора 4 гармоник, на выходе которого формируется на- бор. когерентных гармоник этого сигнала. Набор гармоник через аттенюатор 5 и усилитель 6 мощности поступает в передающую антенну 7 и излучается в направлении исследуемого масива.

Принятые приемной антенной 8 эхо- сигналы, обусловленные отражением от геофизических аномалий части энергии излученных электромагнитных волн, после усиления малошумящим усилителем 9 по- ступают на первый вход предварительного смесителя 10. На второй вход смесителя 10 поступает сигнал с опорного генератора 2. Сетка частот на выходе смесителя 10 посту- паетна программно управляемый фильтр 13

каждого из приемных блоков 12. Каждый из фильтров программно настраивается на свою собственную частоту, отличающуюся от частоты одной из излученных гармоник на промежуточную частоту, равную частоте опорного генератора, В результате на выходе фильтров получается сетка частот, сдвинутая по частоте относительно сетки частот излучаемых гармоник на промежуточную частоту.

Гармонический сигнал с выхода фильтра 13 поступает на один из входов i смесителя 14, на другой вход которого поступает набор гармоник излучаемых частот. В результате смешения этих двух сигналов и фильтрации фильтром промежуточной частоты, входящим в состав смесителя 14, на выходе этого смесителя формируется сигнал с частотой, равной частоте опорного генератора. Этот сигнал поступает на делитель 15 мощности, а затем на первый вход смесителей 16, 17. С квадратурного устройства 11 на второй вход смесителя 16 поступает синфазный сигнал опорной частоты, а на второй вход смесителя 17 поступает квадратурный сигнал опорной частоты. Из каждого приемного блока полученные в смесителях 16,17 биения после фильтрации их НЧ фильтрами, входящими в состав этих смесителей, поступают в интерфейс ввода аналоговых сигналов блока 1 управления и обработки данных и накапливаются в его запоминающем устройстве.

В блоке 1 управления и обработки данных полученная информация подвергается корректировке и прогнозированию. В результате обратного преобразования Фурье полученных наборов данных, описывающих отклик исследуемого массива в широком спектре частот, синтезируют импульсы, характеризующие имеющиеся в исследуемом массиве геологические неоднородности в определенном интервале глубин зондирования.

Затем блок 1 управления и обработки данных генерирует новое целое число, на которое умножается частота опорного генератора и которое перестраивает программно управляемые блоки устройства. Генерируется новый набор излучаемых гармоник и все последующие операции повторяются. Этот цикл операций повторяется до тех пор, пока не будут исследованы геологические неоднородности во всем интервале глубин зондирования.

Ф о рмул а и зоб ре т е н и я

Устройство радиолокации геологических неоднородноетей, содержащее квадратурное устройство, блок управления и обработки данных, последовательно соединенные синхронизируемый от блока управления и обработки данных опорный генератор; программно управляемые синтезатор частот, генератор гармоник, аттенюатор и усилитель мощности, передающую антенну, последовательно соединенные приемную антенну и малошумящий усилитель с программно управляемым коэффициентом усиления, приемные блоки, соединенные параллельно между собой и содержащие программно управляемый фильтр и делитель мощности, первый выход которого соединен с первым входом первого смесителя, а второй выход соединен с первым входом второго смесителя, а выходы смесителей соединены с интерфейсом ввода аналоговых сигналов блока управления и обработки данных, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности при упрощении устройства, в него введены

третий смеситель и в каждый из приемных блоков дополнительный смеситель, первый вход которого соединен с выходом программно управляемого фильтра,второй вход соединен с выходом генератора гармоник, а выход - с входом делителя мощности, третий смеситель первым входом соединен с выходом малошумящего усилителя с программно управляемым коэффициентом усиления, вторым входом соединен с выходом опорного генератора, а выходом параллельно соединен с входами программно управляемых фильтров приемных блоков, при этом квадратурное устройство входом соединено с выходом опорного генератора, синфазным выходом соединено с вторым входом первого смесителя, а квадратурным выходом - с вторым входом каждого второго смесителя приемных блоков.

Изобретение относится к геофизике и Может быть использовано для радиолокационной разведки геологических неоднород- ностей. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности го работы. Устройство содержит блок управления и обработки данных, синхронизируемый от блока управления и обработки данных опорный генератор, программно управляемый синтезатор частот, программно управляемый генератор гармоник, программно управляемый аттенюатор, усилитель мощности, передающую и приемную антенны, малошумящий усилитель, предварительный смеситель, квадратурное устройство, приемные блоки, каждый из которых содержит программно управляемый фильтр, третий смеситель, делитель мощности, первый и второй смесители. На выходах фильтров приемных блоков образуется сетка частот, сдвинутая относительно сетки частот излучаемых гармоник на промежуточную частоту, а на выходе третьего смесителя формируется сигнал с частотой, равной опорной, что упрощает построение первого и второго смесителей и повышает точность обработки сигнала. 1 ил. т С