冲击脉冲探地雷达系统关键技术基础研究
发布时间：2022-02-08 21:46
探地雷达（GPR,Ground Penetrating Radar）技术是利用超高频电磁波探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法,广泛应用于各种近地表探测。GPR应用趋于多样化,包括地质工程探测、沉积物探测、冰川探测、军事应用和考古探测等。探地雷达具有无损探测,高效率,高分辨率,结果直观等优点。由于探地雷达应用领域的扩展,已经远远超出了“探地”的范畴,到目前为止,探地雷达已经成为一种常规的探测技术,可以解决很多实际探测应用问题,因此,对于探地雷达系统的要求也不断地提高,目前国外的商业探地雷达系统种类很多,但价格昂贵,因此,研究探地雷达系统技术对国产探地雷达仪器的开发以及对地球物理工程应用具有重要意义。冲击脉冲探地雷达属于时间域探地雷达,也称为无载波探地雷达。时间域探地雷达应用比较广泛,属于超宽带雷达的一种,它将电磁波脉冲通过天线一次性地发射出去,发射的是无载波电磁脉冲信号,并采用宽带的接收机接收经过不同介质的电磁脉冲回波信号,电磁波在不同介质传中的传播路径、波形和电磁场强度会有所不同,分析采集到回波信号的时间、幅度以及波形特点来判断地层结构和目标体信息。时间域探地雷达以脉冲式探地雷达为...
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
探地雷达工作示意图
对于目标体而言，收发天线由远及近进行探测，天线位置不同，则回波信号波形也不同。图2.2 探测示意图图2.2为地下存在一个点状目标体模型，如果天线沿地表X方向移动，地下点
第 2 章 探地雷达技术原理11图2.3 脉冲探地雷达探测点状目标 图2.4 脉冲探地雷达探测三角状目标体探地雷达系统有不同的工作形式，其区别在于获取的数据在时域还是在频域。脉冲型体制GPR是时域系统，连续波（continuous-wave,CW）体制GPR是频域系统。从理论上讲，两种体制的GPR系统在工作方式和性能参数上没有差异，两种系统及其设计方式各有优劣而已。尽管冲击脉冲技术的基本原理没变，但探地雷达回波数据的记录和显示方式发生了变化。冲击脉冲体制的探地雷达优势在于冲击脉冲的产生相对简单，费用低廉，其存在的缺点是信号振铃现象，发射功率的不充分利用，受限于脉冲宽度的分辨力等。2.3 探地雷达主要的技术特点和参数选择2.3.1 探地雷达的技术特点电磁波探测地下目标是电磁波应用的重要领域之一
【参考文献】：
期刊论文
[1]适用于探地雷达应用的低振铃单周期脉冲发生器[J]. 刘晋伟,叶盛波,董泽华,张群英,方广有. 强激光与粒子束. 2017(09)
[2]基于FPGA的探地雷达数据采集系统设计[J]. 程昌彦,李太全. 无线电工程. 2017(04)
[3]一种新颖的适用于探地雷达应用的平衡脉冲发生器[J]. 夏新凡,刘丽华,张群英,叶盛波,管洪飞. 微波学报. 2016(02)
[4]基于FPGA的等效时间采样[J]. 刘建博,郭文秀,张捷,伍守豪. 电子设计工程. 2015(02)
[5]冲激脉冲的等效采样研究[J]. 陈培哲,曾刚,黄志远,李杨. 电子测量技术. 2014(10)
[6]矿井巷道地球物理方法超前探测研究进展与展望[J]. 程久龙,李飞,彭苏萍,孙晓云. 煤炭学报. 2014(08)
[7]基于Curvelet变换的探地雷达资料噪声衰减方法（英文）[J]. 包乾宗,李庆春,陈文超. Applied Geophysics. 2014(03)
[8]基于并行结构的随机等效时间采样技术研究与实现[J]. 邱渡裕,田书林,叶芃,潘卉青,曾浩. 仪器仪表学报. 2014(07)
[9]地质雷达测控系统的FPGA实现[J]. 李太全,陈威. 自动化仪表. 2014(04)
[10]基于TIADC的20 GS/s高速数据采集系统[J]. 杨扩军,田书林,蒋俊,曾浩. 仪器仪表学报. 2014(04)
博士论文
[1]脉冲超宽带收发机关键技术研究与实现[D]. 肖岩.郑州大学 2016
[2]宽带等效取样示波器关键技术研究[D]. 邱渡裕.电子科技大学 2015
[3]机载探地雷达相关技术基础研究[D]. 傅磊.吉林大学 2014
[4]车载探地雷达系统的开发及其应用实验研究[D]. 许献磊.中国矿业大学（北京） 2013
[5]超宽带穿墙雷达成像技术研究[D]. 晋良念.西安电子科技大学 2012
[6]低频段脉冲探地雷达技术研究[D]. 邹爱民.吉林大学 2011
[7]多输入多输出探地雷达方法研究[D]. 黄玲.吉林大学 2010
[8]探地雷达发射系统的研究与实现[D]. 吴建斌.武汉大学 2009
[9]探地雷达主机系统的研究与实现[D]. 甘露.武汉大学 2009
[10]时域天线在无载波脉冲探地雷达中的理论及应用研究[D]. 周蔚红.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]探地雷达超宽带天线设计与仿真[D]. 尹诗.中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) 2017
[2]探地雷达和遥感联合的地下考古目标探测方法研究[D]. 宗鑫.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[3]超宽带雷达信号采集器设计与实现研究[D]. 易圣舒.电子科技大学 2017
[4]脉冲探地雷达前端的研究与设计[D]. 葛津津.电子科技大学 2016
[5]多频率脉冲探地雷达发射与接收系统研究与设计[D]. 陈银茂.华中科技大学 2016
[6]多频率冲击脉冲探地雷达数据处理方法的研究[D]. 钟升.华中科技大学 2016
[7]基于FPGA的高速数据采集系统的设计[D]. 余新华.长江大学 2016
[8]便携式高速数据采集与波形回现系统的设计与实现[D]. 刘莎莎.杭州电子科技大学 2016
[9]脉冲探地雷达分形天线的研究[D]. 张正瑞.上海工程技术大学 2016
[10]基于FPGA冲击脉冲探地雷达信号采集系统的研究[D]. 马兴.沈阳航空航天大学 2015
本文编号：3615807
【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
探地雷达工作示意图
对于目标体而言，收发天线由远及近进行探测，天线位置不同，则回波信号波形也不同。图2.2 探测示意图图2.2为地下存在一个点状目标体模型，如果天线沿地表X方向移动，地下点
第 2 章 探地雷达技术原理11图2.3 脉冲探地雷达探测点状目标 图2.4 脉冲探地雷达探测三角状目标体探地雷达系统有不同的工作形式，其区别在于获取的数据在时域还是在频域。脉冲型体制GPR是时域系统，连续波（continuous-wave,CW）体制GPR是频域系统。从理论上讲，两种体制的GPR系统在工作方式和性能参数上没有差异，两种系统及其设计方式各有优劣而已。尽管冲击脉冲技术的基本原理没变，但探地雷达回波数据的记录和显示方式发生了变化。冲击脉冲体制的探地雷达优势在于冲击脉冲的产生相对简单，费用低廉，其存在的缺点是信号振铃现象，发射功率的不充分利用，受限于脉冲宽度的分辨力等。2.3 探地雷达主要的技术特点和参数选择2.3.1 探地雷达的技术特点电磁波探测地下目标是电磁波应用的重要领域之一
【参考文献】：
期刊论文
[1]适用于探地雷达应用的低振铃单周期脉冲发生器[J]. 刘晋伟,叶盛波,董泽华,张群英,方广有. 强激光与粒子束. 2017(09)
[2]基于FPGA的探地雷达数据采集系统设计[J]. 程昌彦,李太全. 无线电工程. 2017(04)
[3]一种新颖的适用于探地雷达应用的平衡脉冲发生器[J]. 夏新凡,刘丽华,张群英,叶盛波,管洪飞. 微波学报. 2016(02)
[4]基于FPGA的等效时间采样[J]. 刘建博,郭文秀,张捷,伍守豪. 电子设计工程. 2015(02)
[5]冲激脉冲的等效采样研究[J]. 陈培哲,曾刚,黄志远,李杨. 电子测量技术. 2014(10)
[6]矿井巷道地球物理方法超前探测研究进展与展望[J]. 程久龙,李飞,彭苏萍,孙晓云. 煤炭学报. 2014(08)
[7]基于Curvelet变换的探地雷达资料噪声衰减方法（英文）[J]. 包乾宗,李庆春,陈文超. Applied Geophysics. 2014(03)
[8]基于并行结构的随机等效时间采样技术研究与实现[J]. 邱渡裕,田书林,叶芃,潘卉青,曾浩. 仪器仪表学报. 2014(07)
[9]地质雷达测控系统的FPGA实现[J]. 李太全,陈威. 自动化仪表. 2014(04)
[10]基于TIADC的20 GS/s高速数据采集系统[J]. 杨扩军,田书林,蒋俊,曾浩. 仪器仪表学报. 2014(04)
博士论文
[1]脉冲超宽带收发机关键技术研究与实现[D]. 肖岩.郑州大学 2016
[2]宽带等效取样示波器关键技术研究[D]. 邱渡裕.电子科技大学 2015
[3]机载探地雷达相关技术基础研究[D]. 傅磊.吉林大学 2014
[4]车载探地雷达系统的开发及其应用实验研究[D]. 许献磊.中国矿业大学（北京） 2013
[5]超宽带穿墙雷达成像技术研究[D]. 晋良念.西安电子科技大学 2012
[6]低频段脉冲探地雷达技术研究[D]. 邹爱民.吉林大学 2011
[7]多输入多输出探地雷达方法研究[D]. 黄玲.吉林大学 2010
[8]探地雷达发射系统的研究与实现[D]. 吴建斌.武汉大学 2009
[9]探地雷达主机系统的研究与实现[D]. 甘露.武汉大学 2009
[10]时域天线在无载波脉冲探地雷达中的理论及应用研究[D]. 周蔚红.国防科学技术大学 2006
硕士论文
[1]探地雷达超宽带天线设计与仿真[D]. 尹诗.中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) 2017
[2]探地雷达和遥感联合的地下考古目标探测方法研究[D]. 宗鑫.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[3]超宽带雷达信号采集器设计与实现研究[D]. 易圣舒.电子科技大学 2017
[4]脉冲探地雷达前端的研究与设计[D]. 葛津津.电子科技大学 2016
[5]多频率脉冲探地雷达发射与接收系统研究与设计[D]. 陈银茂.华中科技大学 2016
[6]多频率冲击脉冲探地雷达数据处理方法的研究[D]. 钟升.华中科技大学 2016
[7]基于FPGA的高速数据采集系统的设计[D]. 余新华.长江大学 2016
[8]便携式高速数据采集与波形回现系统的设计与实现[D]. 刘莎莎.杭州电子科技大学 2016
[9]脉冲探地雷达分形天线的研究[D]. 张正瑞.上海工程技术大学 2016
[10]基于FPGA冲击脉冲探地雷达信号采集系统的研究[D]. 马兴.沈阳航空航天大学 2015
本文编号：3615807
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