探地雷達(dá)信號(hào)處理的研究與應(yīng)用.pdf

1、探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar,簡(jiǎn)稱GPR)是檢測(cè)和識(shí)別地下目標(biāo)的一種有效設(shè)備。它具有探測(cè)費(fèi)用低、探測(cè)速度快、探測(cè)過程連續(xù)、探測(cè)范圍廣、分辨率高、操作方便靈活等優(yōu)越性,并且它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊,廣泛應(yīng)用于巖土勘查、工程建筑結(jié)構(gòu)勘查及生態(tài)環(huán)境探測(cè)等方面。然而,探地雷達(dá)在工作時(shí),其工作環(huán)境復(fù)雜多變,導(dǎo)致接收機(jī)接收到的回波信號(hào)包含各種各樣的雜波,使得辨認(rèn)目標(biāo)回波十分困難,這就需要抑制雜波和噪聲,以提取所需的目標(biāo)回波

2、信號(hào)。因此,信號(hào)處理是探地雷達(dá)正常工作的前提。
　　本文詳細(xì)介紹了探地雷達(dá)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r、系統(tǒng)組成及其基本原理和工作體制,并對(duì)脈沖探地雷達(dá)和步進(jìn)頻率探地雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較;通過可編程邏輯器件(FPGA)結(jié)合硬件可編程語言實(shí)現(xiàn)了脈沖探地雷達(dá)回波信號(hào)的傳輸,并針對(duì)探地雷達(dá)的回波信號(hào)特點(diǎn),提出了幾種雜波抑制的方法,并給出了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
　　首先,針對(duì)課題組所研究的沖激脈沖探地雷達(dá),分析了其原理和回波信號(hào)特征。
　　其次

3、,通過可編程邏輯器件(FPGA)結(jié)合硬件可編程語言,實(shí)現(xiàn)了 ADC采集到的回波信號(hào)數(shù)據(jù)與上位機(jī)的通信。由于課題研制的探地雷達(dá)后面實(shí)驗(yàn)中會(huì)用于鉆孔測(cè)井中,在傳輸信號(hào)數(shù)據(jù)時(shí),采用RS-485進(jìn)行長(zhǎng)距離的傳輸。文中,介紹了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?采用Altera公司的FPGA芯片,進(jìn)行了程序編寫,實(shí)現(xiàn)了FPGA與RS-485的通信。并通過LABVIEW編寫顯示界面,對(duì)傳輸后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。
　　最后,研究了探地雷達(dá)回波信號(hào)的處理算法。詳細(xì)論述了