探地雷达技术与应用

1、a1探地雷达技术报告人：周正欧，教授、博导a2内容简介 探地雷达研究动态； 探地雷达应用； 探地雷达原理； 探地雷达基本概念； 信号处理方法；探地雷达：Ground-Penetrating Radar (GPR)；Ground-Probing Radar (GPR) ; Subsurface-Penetrating Radar (SPR)a3一、探地雷达研究动态 电子科技大学1986开展雷达探测地雷的研究，对埋地30多公分深的塑料地雷（直径约30cm）进行了较清晰的剖面成像，获1987年电子工业部科技进步二等奖。 其他单位，如西安交通大学、清华等，以及电子部22所、50所，航天部等单位都对探地

2、雷达进行了卓有成效的研究，已有产品推出。但是，到目前为止，尚未见到我国有用合成孔径技术的探地雷达报道。 1、国内研究动态：a4一、探地雷达研究动态a5一、探地雷达研究动态1、国外研究动态：1904年，德国的Hulsmeyer首次采用电磁波探测地 下的金属物体； 1910年Leimbach和Lowy在德国首次获得关于利用电磁波对埋藏物体进行定位的专利；在1926年Hulsenbech第一次使用脉冲技术探测埋藏介质的结构；从1930年起探地雷达获得迅速发展并被应用到各行各业。上个世纪七十年代，开始展开对频域探地雷达的研究。 a6 a7a8二、探地雷达应用a9二、探地雷达应用a10二、探地雷达应用a

3、11二、探地雷达应用a12二、探地雷达应用a13二、探地雷达应用a14二、探地雷达应用a15二、探地雷达应用a16二、探地雷达应用a17二、探地雷达应用a18二、探地雷达应用a19二、探地雷达应用a20二、探地雷达应用a21二、探地雷达应用a22二、探地雷达应用a23二、探地雷达应用a24三、探地雷达原理发射机数据采样数据处理发射天线接收天线埋藏目标a25探 地 雷 达时 域频 域幅度调制（单周波）无载波脉冲步进变频线性调频连续波Chirp步进Chirp伪随机噪声三、探地雷达原理a26三、探地雷达原理型号制造商波形频率，MHzSIR-10GSSI,USAImpulse16-1500SIR-20

4、00GSSI,USAImpulse16-1500Pulse Ekko 100Sensors & Software Inc.Impulse12.5-200Pulse Ekko 1000Sensors & Software Inc.Impulse110-1200Noggin 250Sensors & Software Inc.Impulse125-375Noggin 500Sensors & Software Inc.Impulse250-750RamacMala GeoScience,SwedenImpulse25-1000KSD-21Koden,JapanImpulse50-2000GZ6Ge

5、oZondas Ltd,LithuanianImpulse200-4000Zond 12cRadar Systems,LatviaImpulse38-2000GeoRadar 1000BGeoRadar,USASFCW100-1000SPRscanERA Technology, UKImpulse500-1000a27三、探地雷达原理jwjwesea28三、探地雷达原理a29三、探地雷达原理a30三、探地雷达原理BvR2a31天线幅度xytt目标空气-地面天线目标空气-地面ttxx(a)(b)xtyti三、探地雷达原理a32三、探地雷达原理2020)(zxxdi)2(20),(cdtfjetx

6、ra33四、探地雷达系统定时电路时钟脉冲生成器低噪声放大采样控制采样保持电路ADC数据处理显示时变增益a34四、探地雷达系统探地雷达主要组成部分：发射机和接收机光纤电缆天线控制台笔记本电脑a35四、探地雷达系统a36四、探地雷达系统a37四、探地雷达系统a38四、探地雷达系统归一化幅度归一化幅度采样点数a39四、探地雷达信号处理原始数据成像特征提取分类数据校正数据采集去除天线等的系统误差: 天线串扰 传递函数不同 非线性效应 参数估计 数据插值 抑制表面杂波 去背景 合成孔径成像（ SAR） 三维成像 空间特征 时域特征 频域特征 去除虚警 目标识别 a40五、探地雷达信号处理esbcTxRxwcb地面地面目标目标a41五、探地雷达信号处理a42五、探地雷达信号处理时域采样点数时域采样点数水 平 位 置 ， cm水 平 位 置 ， cm水 平 位 置 ， cm水 平 位 置 ， cm归一化A扫描能量归一化A扫描能量(a)(b)(c)(d)dxdyvltuXplzvtXvSr)2( )(21),(3rrrrdydtdxtXXhtXvXB),(),()(a43五、探地雷达信号处理a44五、探地雷达信号处理a45五、探地雷达信号处理信号时域采样点数水平位置，厘米信号时域采样点数水平位置，厘米(a)(b