探地雷达探测煤岩界面的方法与试验

介绍了探地雷达探测煤岩界面的原理,探讨了利用探地雷达技术进行煤岩界面探测的可行性与实用性,经理论分析,证明200MHz~1GHz的雷达天线可实现绝大多数的煤岩界面探测;采用LTD-2100探地雷达在郭庄煤矿进行了相关试验,结果表明,400 MHz雷达天线可实现气煤-砂岩界面的探测,且误差较小。     

探地雷达信号的脉冲压缩

基于探地雷达信号和图象的特点，提出了两种有效脉冲压缩算法。第一种方法经过学习，得出最佳权系数，从而对任意反射信号进行压缩。第二种方法无需已知发射波形，具有较好的实际效果。     

探地雷达测定土壤含水率研究综述

准确快速测定土壤含水率,在理论研究与实际应用中都具有重要意义.在综合分析烘干法、中子法、时域反射法和遥感4种土壤含水率测定方法的优缺点基础上,指出探地雷达是一种适合于中尺度的土壤含水率测定的技术.对探地雷达以及探地雷达测定土壤含水率的技术原理与方法进行全面介绍,并以介电常数与土壤含水率的关系模型为主,对国内外这方面的研究工作以及存在的问题进行了总结.最后指出,探地雷达测定土壤含水率是一项非常有前景的技术,但目前国内在这方面的研究工作与国外相比远远不够,今后应加强这方面的研究工作.     

探地雷达回波信号预处理方法浅析

探地雷达是近年来被广泛应用于各个工程领域的高精度无损探测技术.本文主要介绍了探地雷达回波信号预处理的方法,这些方法可有效地消除回波噪声并校正反射时差,使回波剖面清晰、直观地呈现出被测物体.     

金属物体影响下探地雷达接收信号的分析

探地雷达工作时收发天线一般是并排放置的.与此不同,本文提出了一种新的应用模型并且应用时域有限差分(FDTD)方法和自适应滤波方法时接收天线接收到的信号成份进行了分析,以利于后期数据解译.     

探地雷达数据实时成像技术研究

为解决探地雷达在工作过程中回波数据的实时成像问题,设计了基于VC＋＋平台的回波数据实时成像系统;采用基底去除技术及其色域划分的方法对回波数据进行处理及其实时成像,满足了探地雷达工作中实时成像的要求;实验表明,利用这种方法形成的图像能够真实反映地下目标体的变化。且有利于对采集到的数据进行进一步处理和分析。     

偏移技术在探地雷达数据处理中的应用

探地雷达是近年来快速发展的高精度无损探测技术,被广泛应用于各个工程领域.但往往由于地下介质分布复杂使得回波剖面包含有大量的绕射波及各种干扰波,严重影响被测物的识别甚至掩盖了被测物体.本文主要介绍了探地雷达回波信号处理中的几何偏移和绕射叠加偏移,可用来有效地消除噪声及绕射干扰,使回波剖面清晰、直观的呈现出被测物体.     

探地雷达管道目标图像的识别

针对管道物体在探地雷达回波信号剖面图像(GPR图像)中表现为双曲线的特点，提出了一套由粗而精的图像处理方法。该方法首先运用分形理论从雷达图像的复杂背景中提取出模糊的目标区域，然后选用适当的方向算子对模糊区域进行边缘的精确定位，最后用改进的Hough变换进行曲线拟合，提取出目标双曲线。实验结果表明该方法能检测出图像中的目标双曲线并将其成功地恢复出来。     

多站数据采集在探地雷达中的应用

由于地下介质组成相当复杂,且具有非均匀、损耗和色散等特性,以及各种杂散回波的存在,探地雷达(GroundPene-tratingRadar,GPR)信号处理与一般的空间雷达有较大差别,其成像效果不尽如人意。本文将衍射层析成像(DiffractionTo-mography,DT)中的多站数据采集应用在探地雷达中来实现高质量成像,并经过数值验证,说明了多站数据采集较传统单站数据采集有很大的优越性。     

冲击脉冲探地成像雷达的研制及应用

概要回顾了地下穿透雷达发展过程,特点,体制和主要用途。并介绍研制成的一台冲击脉冲探地成像雷达。其发射脉冲重复频率为100kHZ、脉冲宽度5ns,幅度为正负150V的双向脉冲。天线为收、发分开的领结型振子天线。用取样变换法把接收的回波变换成可显示的慢信号。发射、接收、取样变换、线性放大、对数放大、时间增益控制、积累、雷达参数改变等都是在微处理器和微机控制下进行的。雷达可用人拖动或汽车拖动进行探测,监视屏上可实时滚动地显示所探测的假彩色地下剖面图。能够同时存盘,以备事后处理。并研制了基底去除,综合孔径及一些典型图像处理软件,对地下剖面图进行处理,以提取更多信息。经实地探测,能探到3m以内的地下金属,非金属管道,能获得较清晰的湖底剖面图,探测最深水深可达8m。     

一种改进的STFT在PGPR回波信号处理中的应用

针对传统短时傅里叶变换（STFT）对时变显著信号分辨率不高的缺点,提出了一种对窗函数加调频系数的改进算法,用VC程序予以实现;并对一组三峡工地实测相控阵探地雷达（PGPR）回波数据进行处理,依据不同观测目的,对处理结果使用测点切片视图和频率切片视图进行显示。通过对视图的比较分析,结果表明在改进算法中选择合适的窗函数和窗参数,能有效提高时变显著信号的分辨率,对地质情况进行较精确的定位。     

雪崩晶体管在探地雷达中的应用

介绍了无载波脉冲探地雷达的现状及雪崩三极管一般工作原理,并且对其雪崩过程提出了一种新的仿真思路.介绍了一种双极性雪崩三极管脉冲产生器电路;电路采用双管并联以增大输出脉冲的幅度,并采用调节电源电压的方法来达到良好的同步触发.从而可以满足深层探地的要求.     

地质雷达系统数据传输接口研究

本文对EZ-USBFX2的GPIF工作模式进行了深入研究,研究了使用CY7C68013进行USB2.0开发时所需的核心技术,并将CY7C68013应用于作者参与研制的地质雷达系统中,取得了很好的应用效果。     

步进频率探地雷达的实时处理器软件设计

数据预处理是探地雷达系统中的一项重要内容,针对步进频率探地雷达的数据处理工作量大的特点,引入数字信号处理器(DSP)来完成数据预处理任务.在此基础上,构建了DSP处理软件的整体框架,详细设计了软件的各功能模块,并定义了数据的通信协议.所设计软件具有良好的拓展性和可选择性,经实际数据测试,在处理时间上能够满足实时性的要求.     

无载频脉冲探地雷达主控系统小型化设计

介绍了无载频脉冲探地雷达主控系统一种小型化设计。结合主控系统功能需求，详细讨论了其硬件和固件的设计。全部主控功能由单片FPGA完成．其他电路模块亦具有集成度高的特点。     

基于DTW 距离的探地雷达数据可视化

提出一种基于动态时间弯曲算法距离度量的探地雷达数据可视化方法,利用动态 时间弯曲算法在时间轴方向上伸缩的优越性,结合可指定类数的聚类算法对探地雷达数据进行 聚类和可视化分析。可用于实测的探地雷达数据集,实验结果表明,相对于传统的聚类算法, 本文算法能得到更好的聚类结果。     

开阔区域ADS-B地面站信号覆盖仿真分析

研究地面站信号覆盖范围的优化问题,可提高改善广播式自动相关监视(ADS-B)系统的实际监视能力。为提高ADS-B系统的选址性能,提出一种针对开阔区域ADS-B地面站信号覆盖分析方法:首先采用二径模型模拟地空通信链路信道,仿真在视距条件下主反射波与直射波的干涉现象;其次设计符合ADS-B规范标准的天线,计算信号在自由空间的辐射距离;然后结合由地物遮挡引起的视线截止距离;最后以天津机场为例进行研究和分析,与其它算法比较用实际数据对预测范围进行验证。实验结果表明,开阔区域地表反射是影响地面站覆盖的关键因素,二径模型可以准确模拟信号衰减,上述方法为ADS-B系统选址提供理论支持。     

雷达层析成像对复垦土壤分层结构的探测

土壤层次是反映土地复垦质量的重要指标,传统的挖剖面测量方法费时费力,无法满足大范围土壤层次检测的需要.探地雷达是一种快速、无损、准确的地球物理探测技术,目前使用较多的反射法探测由于反射信号能量不足导致成像分辨率低.为解决上述问题,提出了探地雷达层析成像探测方法,建立了含原状土、粗砂、细土和细砂的复垦土壤分层数字模型,对选定的剖面进行模拟层析探测,采用最小平方正交二乘算法反演计算,以节省内存和计算时间.仿真结果表明,重建图像中不同介质区域之间的界线明显,计算结果和仿真模型的数据相吻合,证实了改进方法用于复垦土壤分层结构探测的可行性和有效性,为大范围土壤层次检测提供了新的思路.     

空管二次雷达数据仿真系统的设计与实现

主要研究了空管二次雷达数据仿真系统的设计思路与实现方式。利用大地坐标投影算法实现雷达目标从WGS84空间坐标到平面直角坐标的转换,并将转换后的平面直角坐标进行平移,得出雷达目标相对于雷达站的距离以及方位。结合以上参数,按照ASTERIS CAT001标准雷达数据帧格式对雷达目标的各参数信息进行编排,封装成HDCL同步数据并发送,实现二次雷达数据仿真的目的。二次雷达数据仿真系统具有广泛的推广前景和应用价值,可以被广泛应用于雷达数据研究、空管自动化系统告警测试等领域。