發(fā)布時(shí)間：2025-02-10 17:54

　　探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar,GPR)技術(shù)是一種被廣泛采用的無損地球物理測量技術(shù),它利用電磁波在不連續(xù)的介質(zhì)中會(huì)發(fā)生透射和反射的原理來探測地下目標(biāo)與地質(zhì)現(xiàn)象,在城市管道檢測、礦物勘探、生命救援探測等工程實(shí)踐場景中都有越來越廣泛的應(yīng)用。隨著人們對(duì)探地精度、深度的要求越來越高,對(duì)高性能探地雷達(dá)的收發(fā)電路進(jìn)行深入研究和探索也越來越有必要。本文主要研究了超寬帶脈沖式探地雷達(dá)收發(fā)電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),通過對(duì)多種發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行對(duì)比分析,提出了復(fù)用性強(qiáng)、參數(shù)易調(diào)整數(shù)字式脈沖探地雷達(dá)發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)方案和實(shí)時(shí)采樣接收機(jī)方案。發(fā)射機(jī)以高速DAC為脈沖產(chǎn)生源,配合衰減器、放大器等前端模擬電路來實(shí)現(xiàn);接收機(jī)以高速ADC為核心,具有高采樣率、高動(dòng)態(tài)范圍等優(yōu)點(diǎn)。本文的主要工作如下:首先,本文調(diào)研和對(duì)比了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,總結(jié)了當(dāng)前探地雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢,分析了探地雷達(dá)的幾種主要類型。然后,詳細(xì)介紹了探地雷達(dá)技術(shù)的基本理論,研究電磁波尤其是脈沖電磁波在地下介質(zhì)中的傳播特點(diǎn),并設(shè)計(jì)了探地雷達(dá)收發(fā)電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。其次,本文研究了階躍恢復(fù)二極管、雪崩晶體管作為超寬帶脈沖產(chǎn)生器的傳...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1國外典型探地雷達(dá)產(chǎn)品

被廣泛用于管道檢測、路基檢測中(如圖1.1(a)所示)；瑞典地質(zhì)公司研發(fā)的RAMAC/GPR系列探地雷功耗可低至25W，可通過8V電池供電，同時(shí)在集成化、數(shù)字化和便攜性上都具有優(yōu)勢，僅2.4公斤的主機(jī)重量使其可以實(shí)現(xiàn)單人操作(如圖1.1(b)所示)；英國雷迪公司的多功能....

圖2.1探地雷達(dá)典型應(yīng)用示意圖

PC及顯控接收天線圖2.1探地雷達(dá)典型應(yīng)用示意圖沖激脈沖信號(hào)在地下物質(zhì)中傳播時(shí)，其脈沖的幅度、時(shí)間寬度和傳播路徑會(huì)被傳播介質(zhì)的電特性影響。脈沖電磁波信號(hào)在地下傳播路徑的示意圖如圖2.2所示[29]。

圖2.2電磁波信號(hào)傳播路徑的示意圖

西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文8圖2.2電磁波信號(hào)傳播路徑的示意圖脈沖信號(hào)首先在介質(zhì)1中傳播，由于介電常數(shù)的差異，電磁波在介質(zhì)分界面處產(chǎn)生反射波。收發(fā)天線相隔的直線距離為d，若脈沖信號(hào)在介質(zhì)1中傳播的來回總時(shí)長為t，則介質(zhì)分界面所處的深度h則可通過公式(2-1)估....

圖2.3被測目標(biāo)為斜面

標(biāo)的位置以及形狀。采用天線陣列掃描可以減少掃描次數(shù)，但每次掃描完成后的信息處理量將增大。圖2.3被測目標(biāo)為斜面圖2.4被測目標(biāo)為球面

本文編號(hào)：4032848