沖擊脈沖探地雷達(dá)發(fā)射與接收電路的設(shè)計.pdf

1、探地雷達(dá)是通過發(fā)射高頻電磁波，利用地下介質(zhì)不連續(xù)性探測目標(biāo)體及地質(zhì)現(xiàn)象的一種有效的地球物理探測方法，亦稱地質(zhì)雷達(dá)。具有探測速度快、無損、分辨率高等特點，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘測、工程質(zhì)量檢測等眾多領(lǐng)域。目前，商業(yè)化的探地雷達(dá)多為沖擊脈沖探地雷達(dá)，對其深入研究具有重要的意義和價值。
　　本文首先介紹沖擊脈沖探地雷達(dá)的基本原理，依據(jù)沖擊脈沖探地雷達(dá)選擇條件和測量參數(shù)的要求，深入對沖擊脈沖探地雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，重點為雷達(dá)發(fā)射信號產(chǎn)生電路和

2、接收端數(shù)據(jù)采集電路。脈沖信號的發(fā)射電路作為天線系統(tǒng)的一部分，不同中心頻率的天線具有不同的發(fā)射電路，發(fā)射電路只產(chǎn)生該天線所需要的窄脈沖信號，通過更換天線選擇所需要的中心頻率信號以達(dá)到探測的目的。而雷達(dá)發(fā)射信號主要利用三極管的雪崩效應(yīng)產(chǎn)生瞬間的高脈沖電流來實現(xiàn)，利用現(xiàn)有的仿真軟件multisim對電路進(jìn)行設(shè)計、仿真、分析，探討影響波形的主要因素，確定具體參數(shù)，設(shè)計出實際電路。由于沖擊脈沖探地雷達(dá)所發(fā)射的信號通常為ns級窄脈沖信號，在接收電路

3、中，對如此高的信號無法進(jìn)行直接數(shù)據(jù)采集，通常采用基于等效時間取樣方法來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。在可編程邏輯器件CPLD和單片機的控制下，通過采用集成化的高精度數(shù)字可編程延時器AD9500產(chǎn)生所需要的步進(jìn)延時時間，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號進(jìn)行采集并緩存在雙口RAM中，利用單片機的串口通信將采集的數(shù)據(jù)傳輸給PC機進(jìn)行保存，以待后續(xù)處理。
　　盡管本文提出的數(shù)據(jù)采集方法無法達(dá)到實時數(shù)據(jù)顯示的功能，但基本上可以實現(xiàn)對探地雷達(dá)回波信號的采集，具有集成