瑞典MALA探地雷达采集软件Groundvision2快速使用指南V2012.12
瑞典MALA探地雷达采集软件快速使用指南
白雪冰V 2012.12版
1、将雷达系统与电脑连接成功后，等大约5~10秒钟，这时候电脑的本地连接提示“连接受限制或无连接”，不
用担心，它不影响雷达系统和电脑的连接，直接点击电脑桌面的采集软件快捷方式进入到采
集软件的界面下，如果这时雷达系统与电脑连接正常的话，窗口界面工具栏的变为红色；
2、点击电脑键盘的“M”键(关掉输入法)，进入到的窗口下进行测量任务的设置：
①首先点击，选择你要存储测试数据的路径，建议在采集前，先在电脑硬盘分区里
建立好测试数据的存放文件夹；
②然后点击，如果天线的光纤模块或高频模块在主机的“Slot A”位置，就选择，
如果在“Slot B”，就选择，接着选择该模块的数据通道，因为我们的ProEx主机标准配置是双通道，所以有四个数据通道，“Internal”表示此模块连接天线的电磁波信号自发自收的数据通道，“External”表示此模块的天线接受另外一个模块天线的发射信号，称为它发我收的数据通道，一般来
说我们都是选择“Internal”自发自收的数据通道，选择完毕后一定要在后面的点上“勾”，表示激活此通道；
③选择下拉条里天线，模块上连接的是什么天线就选择什
么天线，如果不知道天线的型号，可以在每个天线的铭牌上查到天线型号，对应选择就是；
④选择测量方式：
“Wheel”表示用测距轮触发的方式采集数据(适合于测试现场表面平整的情况)，
“Time”表示用时间触发的方式采集数据(适合于测试现场表面不平整的情况)，
“Keyboard”表示用点击电脑的回车键触发采集数据(适合于超前地质预报或野外勘察等深部探测的情况)，“Wheel”和“Time”都属于连续测量，建议尽量用“Wheel”测量方式；“Keyboard”属于点测，超前地质预报或地质勘查都必须使用点测；
选择“Time”和“Keyboard”则不需要进行以下⑤和⑥的选择；
⑤如果是选择“Wheel”的测量方式，就要选择里的测量
轮文件：
250MHz、500MHz、800MHz天线的直径150mm的测量轮文件是，
250MHz、500MHz、800MHz 天线的MALA测链的文件是
1200 MHz、1600 MHz、2300 MHz天线的单测量轮的文件是
如果是车载天线测试路面，则需要先校准一个以汽车轮胎为测量轮的文件，然后选择；
⑥接着选择里测距轮的信号来源位置，如果测距轮文件是
150mm的测量轮文件或MALA测链的文件，就选择“Master wheel”，如果测距轮文件是单测量轮的文件，高频模块在主机的“Slot A”位置，就选择“Slot A wheel”，高频模块在主机的“Slot B”位置，就选择“Slot B wheel”
3、点击进入到接收信号参数的设置窗口：
①里显示的是雷达主机当前通道连接的天线的发射和接受天线的偶极子
间距，为系统默认，不能改动！
②为每道脉冲的采样间隔：
25 MHz和50 MHz非屏蔽天线的采样间隔一般为0.3~0.5米，适用于点测；
100 MHz屏蔽天线的采样间隔一般为0.1米，适用于连续测量或点测；
250 MHz屏蔽天线的采样间隔一般为0.05米，适用于连续测量；
500 MHz和800 MHz屏蔽天线的采样间隔一般为0.02米，适用于连续测量；
1200 MHz、1600 MHz和2300 MHz屏蔽天线的采样间隔一般为0.01米，必要时可以最小设置到0.005米(测线很短的情况下)，适用于手持式连续测量；如果是车载天线进行路面测试，采样间隔一般可以设置为0.2米、
0.25米或0.5米；
③和这两个选项不用选择
4、进入，进行单道脉冲波形的设置：
①点击的滑动块，选择连接天线的相应的采样频率，这里不能直接输入
采样频率，必须点击水平滑动块来选择，也可使用电脑键盘的左右键来调整，以下为各个常用天线的采样频率经验值：
25 MHz天线的采样频率一般为300~400MHz
50 MHz天线的采样频率一般为500~600MHz
100 MHz天线的采样频率一般为1000~1200MHz
250 MHz天线的采样频率一般为2500~3000MHz
500 MHz天线的采样频率一般为7500~8000MHz
800 MHz天线的采样频率一般为10000~12000MHz
1200 MHz天线的采样频率一般为30000~35000MHz
1600 MHz天线的采样频率一般为35000~40000MHz
2300 MHz天线的采样频率一般为40000~45000MHz
②点击来选择每个电磁脉冲信号的时窗和采样点，这里同样不能直接输入
时窗和采样点，必须点击水平滑动块来选择采样点，也可使用电脑键盘的左右键来调整采样点，采样点的调整间隔是“2”，时窗是通过采样点的大小来决定，采样点越大，时窗就越大；
这里存在一个公式：时窗=采样点/采样频率，采样频率一旦确定了，时窗的大小就通过采样点来调整，一般采集软件默认的电磁波在介质中的传播波速为0.1m/ns，那么每20ns就等于1米的测深，通过这个换算，我们可以很自由的定义采样点和时窗的大小，当然一般调整时窗的大小时，都要超出既定测深的10%~20%的范围，以免测试深度达不到需要的测深；
③去掉的勾，调整的滑动块来调整每道脉冲的信号叠加值；
如果是“Wheel”和“Time”等连续测量方式的话，选择“8”次叠加，然后打上的勾，
如果是“Keyboard”的测量方式，选择“128”次叠加值，不要打的勾，意思就是每道脉冲采样点的叠加值都必须是128；
④为每个天线的最大时间窗，这里不用选择，软件会根据你选择的不同天线
自动默认；
⑤以上设置完成后，将天线放置到测线的起点处，并贴紧(如果是车载天线测试路基或路面，就将测试车开到测试的起点处即可)后，用鼠标点击，让雷达系统自动去寻找时间剖面的零点，即让红色水平标尺对准单道脉冲波形的第一个波峰或波谷位置
，如果自动对不准，可以用按住鼠标左键拖动红色标尺对准。
⑥点击，确认并退出和的设置窗口，回到的设置窗口，在
里填写测线的名称，这里可以写字母、数字和汉字(文件名称不能超过20个字符)。
5、 ①一切设置完成后，点击，按键盘的“F5”或点击，开始进行采集，如下图所示：
窗口上的“pos ”表示的是目前测线的实时长度，“workload ”表示工作荷载，如果闪烁红灯了，说明天线的移动速度太快，需要降低速度，否则会丢失测试数据；
②如果测线采集完成了或需要暂停，按“F6”，就可以停止数据采集，这时候可以选择关掉测试窗口，重新设置采集参数(如果第一条测线的采集参数设置没有问题，以后采集软件会默认第一条测线的参数设置，你可以不用
更改，只需重新设置测线名称)，进行新的测线测试；当然，如果你的这条测线还没有测试完，你可以按“F5”继续这条测线的数据采集，如下图所示：
③在采集的过程中，你可以按数字键“1～9”里的任意键来进行打标记录，这些标记的属性，你可以自由定义，你可以规定“1”是桩号距离标，也可以定义“2”是障碍物标记，“3”是裂缝标记等，但是要切记关掉输入法，否则标记打不上。
6、采集完成后，你可以到存储路径的文件夹里找到你刚测试的数据文件，一条测线会自动生成3个文件，一个
是标记文件，后缀为“.mrk”；一个是道头文件，后缀为“.rad”；一个是数据文件，后缀为“.rd3”，这3个文件里，道头文件和数据文件是缺一不可的。
瑞典MALA探地雷达采集软件Groundvision2快速使用指南V2012.12
瑞典MALA探地雷达采集软件快速使用指南 白雪冰V 2012.12版 1、将雷达系统与电脑连接成功后，等大约5~10秒钟，这时候电脑的本地连接提示“连接受限制或无连接”，不 用担心，它不影响雷达系统和电脑的连接，直接点击电脑桌面的采集软件快捷方式进入到采 集软件的界面下，如果这时雷达系统与电脑连接正常的话，窗口界面工具栏的变为红色； 2、点击电脑键盘的“M”键(关掉输入法)，进入到的窗口下进行测量任务的设置： ①首先点击，选择你要存储测试数据的路径，建议在采集前，先在电脑硬盘分区里 建立好测试数据的存放文件夹； ②然后点击，如果天线的光纤模块或高频模块在主机的“Slot A”位置，就选择， 如果在“Slot B”，就选择，接着选择该模块的数据通道，因为我们的ProEx主机标准配置是双通道，所以有四个数据通道，“Internal”表示此模块连接天线的电磁波信号自发自收的数据通道，“External”表示此模块的天线接受另外一个模块天线的发射信号，称为它发我收的数据通道，一般来 说我们都是选择“Internal”自发自收的数据通道，选择完毕后一定要在后面的点上“勾”，表示激活此通道； ③选择下拉条里天线，模块上连接的是什么天线就选择什 么天线，如果不知道天线的型号，可以在每个天线的铭牌上查到天线型号，对应选择就是； ④选择测量方式： “Wheel”表示用测距轮触发的方式采集数据(适合于测试现场表面平整的情况)， “Time”表示用时间触发的方式采集数据(适合于测试现场表面不平整的情况)， “Keyboard”表示用点击电脑的回车键触发采集数据(适合于超前地质预报或野外勘察等深部探测的情况)，“Wheel”和“Time”都属于连续测量，建议尽量用“Wheel”测量方式；“Keyboard”属于点测，超前地质预报或地质勘查都必须使用点测； 选择“Time”和“Keyboard”则不需要进行以下⑤和⑥的选择； ⑤如果是选择“Wheel”的测量方式，就要选择里的测量 轮文件： 250MHz、500MHz、800MHz天线的直径150mm的测量轮文件是， 250MHz、500MHz、800MHz 天线的MALA测链的文件是 1200 MHz、1600 MHz、2300 MHz天线的单测量轮的文件是 如果是车载天线测试路面，则需要先校准一个以汽车轮胎为测量轮的文件，然后选择； ⑥接着选择里测距轮的信号来源位置，如果测距轮文件是 150mm的测量轮文件或MALA测链的文件，就选择“Master wheel”，如果测距轮文件是单测量轮的文件，高频模块在主机的“Slot A”位置，就选择“Slot A wheel”，高频模块在主机的“Slot B”位置，就选择“Slot B wheel” 3、点击进入到接收信号参数的设置窗口： ①里显示的是雷达主机当前通道连接的天线的发射和接受天线的偶极子
瑞典MALA探地雷达操作使用和保养2009
探地探地雷达操作和保养 一、探地雷达操作使用 1、先将电池装到主机和天线上，将光纤分别与主机和天线相连，将以太网线线与主机和计 算机相连。 2、打开主机和天线上的电源开关。 3、运行“Groundvision2”软件 4、当软件的“F5”为红点时，表明系统已经连接好，按“M”键进入参数选择界面。 5、选择文件要保存的子目录，取测试文件名(不能超过20个字符)。选择使用的模块、数据 通道、天线、触发方式、如果是距离触发，还要选择测距轮及测距轮连接的主机方式、点击“antenna settings”进行参数设置。 6、在“antenna settings”参数设置里选择采样频率、样点数、迭加次数、采样间距等参数， 按“OK”退出。 7、在“measurement settings”窗口里，按“OK”退出，然后按“F5”进行数据采集。 8、数据采集完成后，按“F6”键结束数据采集，关掉小窗口，进行下一条测线的数据采集； 如果此时不想重新设置参数和起新的测试文件名，而开始一条新的测线，可以按“F2” 直接进行新的测线数据采集，测试文件名称在上一条测线的文件名基础上累加形成；全部采集完成后，关掉大小两个窗口，退出”Groundvision2”软件，所有的测试数据文件均完全实时自动保存，不需人为干预。 9、关闭主机和天线的电源开关，关闭计算机，将光纤和以太网线线取下。 二、探地雷达的保养 1、探地雷达的新锂电池使用时，要对锂电池进行三次12小时的充电，以后随用随充。 2、探地雷达使用前一晚，要对电池进行充电，充至充电器的指示灯为绿色即可。 3、电池不要充电时间过长或完全用完再充电，随用随充即可，锂电池没有记忆性。 4、探地雷达使用时要注意保护光纤和光纤接口，用完后及时将光纤套和接口帽套上，以免 进入灰尘，影响数据传输。 5、探地雷达使用完后，要及时将电池取下。 6、将电子单元与天线连接时或安装电池时，一定不要让接口处有水。 7、探地雷达超过3个月不用时，要将电池充满电，并将系统连接起来在室内采集一个小时。 8、探地雷达在现场使用完毕后，要注意清点配件是否齐全，以保证下次能顺利使用。
探地雷达
探地雷达原理及应用读书报告 班级：061094班姓名：洪旭程学号：20091001724 探地雷达探测是一种先进的测试技术,是近十余年发展起来的地球物理高新技术方法,以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等优点,备受广大工程技术人员的青睐。现已成功地应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、矿产资源研究、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考古探测等众多领域,取得了显著的探测效果和社会经济效益,并在工程实践中不断完善和提高,必将在今后的工程探测领域发挥着愈来愈重要的作用。因此,对广大工程技术人员来说,了解和学习探地雷达的原理及应用是非常必要的。 探地雷达探测技术在方法、仪器等方面仍在发展,其分辨率和探测范围也在不断的提高和扩大,比如美国地球物理调查系统公司( Geophysical Survey System Inc. ) 的SIRO10H 仪器,其标称的最小探测深度为4 cm ,最大探测深度为50 m ,最小可探测对象尺度为毫米级。但探地雷达探测技术与其它的地球物理勘查技术一样,其探测效果与其应用条件密切相关。 一、探地雷达的工作原理 探地雷达探测的工作原理,简单地说是通过特定仪器向地下发送脉冲形式的高频、甚高频电磁波。电磁波在介质中传播,当遇到存在电性差异的地下目标体,如空洞、分界面等时,电磁波便发生反射,返回到地面时由接收天线所接收。在对接收天线接收到的雷达波进行处理和分析的基础上,根据接收到的雷达波形、强度、双程时间等参数便可推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态,从而达到对地下隐蔽目标物的探测(如图1 所示) 。这是一种非破坏性的探测技术,可以安全地用于城市建设中的工程场地,并具有较高的探测精度和分辨率。 图1 中T 为发射天线, R 为接收天线,电磁波在地下介质中遇到目标体和基岩时发生反射, 信号返回地面由天线R 接收并记录,通过主机的回放处理,就可以得到雷达记录的回波曲线(如图2 所示) 。
探地雷达的发展与现状
探地雷达的发展与现状 探地雷达的历史最早可追溯到20世纪初。1904年，德国人Hülsmeyer首次将电磁波信号应用于地下金属体的探测。1910年，Leimback和L?wy以专利形式提出将雷达原理用于探地，他们用埋设在一组钻孔中的偶极天线探测地下相对高导电性质的区域，正式提出了探地雷达的概念。1926年Hülsenbeck第一个提出应用脉冲技术确定地下结构的思路，他指出介电常数不同的介质交界面会产生电磁波反射。由于地下介质具有比空气强得多的电磁衰减特性，加之地下介质情况的多样性，电磁波在地下的传播比空气中复杂的多，之后二三十年尽管在美国出现过一些相关的专利，这项技术很少被运用到其它领域,直到50年代后期，探地雷达技术才慢慢重新被人们所重视。探地雷达在矿井(1960,、冰层厚度(1963,、地下粘土属性(1965,Barringer)、地下水位(1966,Lundien)的探测方面得到了应用。1967年，一个与stern最初用于冰川探测的仪器类似的系统被设计研制出来，1972年Procello将其于探测月球表面结构。同样在1972年，Rex Morcy和Art Drake开创了GSSI(Geophysical Survey Systems Inc.)公司，主要从事商业探地雷达的销售。随着电子技术的发展，数字磁带记录问世，加之现代数据处理技术的应用，特别是拟反射地震处理的应用，探地雷达的实际应用范围在70年代以后迅速扩大，其中有：石灰岩地区采石场的探测(1971,Takazi;1973,kithara;)、淡水和沙漠地区的探测(1974,、工程地质探测(1976,和、煤矿井探测(1975,、泥炭调查(1982,、放射性废弃物处理调查(1982,、以及地面和井中雷达用于地质构造填图(1997, )、水文地质调查(1996, ;1997,Chieh-Hou Yang )、地基和道路下空洞及裂缝调查、埋设物探测、水坝的缺陷检测、隧道及堤岸探测等。自70年代以来、许多商业化的通用数字探地雷达系统先后问世，其中有代表性的有：美国Geophysical Survey System Inc公司的SIR系统、Microwave Associates 的MK系列，加拿大Sensor & Software的Pulse Ekko系列，瑞典地质公司(SGAB)的RAMAC/GPR系列，日本应用地质株式会社OYO公司的GEORADAR系列及一些国内产品(电子工业部LTD系列，北京爱迪尔公司CR-20、CBS-900等)。这些雷达仪器的基本原理大同小异，主要功能有多通道采集、多维显示、实时处理、变频天线、多次叠加、多波形处理等，另外还有井中雷达系统，多态雷达系统，层析成像雷达系统等。国内探地雷达的研究始于70年代初。当时，地矿部物探所、煤炭部煤科院，以及一些高校和其他研究部门均做过探地雷达设备研制和野外试验工作，但由于种种原因，这些研究未能正式用于实际。90年代以来，由于大量国外仪器的引进，探地雷达得到了广泛的应用与研究。1990-1993年，中国地质大学(武汉)在国家自然科学基金
探地雷达的现状与展望-文献综述
文献综述 综述题目：探地雷达使用现状及未来发展趋势姓名： 学号： 班级： 年级： 专业：勘查技术与工程 学院：核工程与地球物理学院 完成时间：20--年-月
探地雷达使用现状及未来发展趋势 探地雷达（Ground Penetrating Radar ，简称GPR ）技术是通过发射天线向地下介质发射有一定延续时间的宽频带电磁波，进而通过接收到的反射电磁波来达到推测地下介质分布形态及特征的一种物探方法。早在1910年，德国人Leimbach 和L?wy 就在一份德国专利中道明了探地雷达的基本概念。1926年，H ülsenbeck 第一次使用电磁脉冲技术来研究地下岩性构造并获得成功。这两次成果为探地雷达正式进入物探方法行列奠定了基础。此后的40年里，探地雷达技术有了很大改进，但由于地下介质比空气具有强得多的衰减特性，而且波在地下介质的传播比在空气中要复杂得多，所以它仅限于研究介质相对均匀，对电磁波吸收很弱的地质环境，如极地冰层、淡水湖泊、沙漠及岩盐等。七十年代以后，随着电子技术的迅速发展及现代雷达数据处理技术的应用，许多商业化的探地雷达系统先后开始问世，其中具有代表性的有美国地球物理探测设备公司（SSI ）的SIR 系统、加拿大探头及软件公司（SSI ）的pluse EKKO 系列、瑞典地质公司（SGAB ）的RAMAC 钻孔地质雷达系统及日本应用地质株式会社（OYO ）的GEORADAR 系列等。如今探地雷达技术已经有了广泛的应用，覆盖领域包括矿产资源勘查、基岩面的探查、土体中土洞探查、地下溶洞探查、超前预报、考古探查、地下管线探查、军事探测等多个方面。 一、探地雷达的原理 探地雷达和探空雷达相似，利用高频电磁波（主频为数十至数百乃至数千兆赫）以宽频带短脉冲形式，由地面通过天线传入地下，经地下地层或目的物反射后返回地面，被另一天线接收。脉冲波旅行时间为T 。当地下介质的波速已知时，可根据测到的准确T 值计算反射体的深度。 电磁波的传播取决于物体的电性，物体的电性主要有电导率μ和介电常数ε，前者主要影响电磁波的穿透(探测)深度，在电导率适中的情况下，后者决定电磁波在该物体中的传播速度，因此，所谓电性介面也就是电磁波传播的速度介面。不同的地质体(物体)具有不同的电性，因此，在不同电性的地质体的分界面上，都会产生回波。 探地雷达在勘查中的参数有以下关系： （一）电磁波行走时间 v H v x H T 2422≈+= 式中H 代表目标埋藏深度；v 代表电磁波在介质中的运行速度；T 代表电磁波的双程
大穿透深度地质雷达、探地雷达
100m大穿透深度地质雷达COBRA Plug-in 一、前言 常用的地质雷达探测深度一般在10-15米以内，要增加探测深度必须采用低频天线，然而它又使屏蔽发生困难，限制了低频天线的应用领域。为此，瑞典RADARTEM公司研发和生产了大穿透深度Cobra plug-In地质雷达，该系统采用先进的实时采样技术，使信噪比提高45dB，勘探深度增加一倍以上，采用具有强烈抗干扰能力的、半屏蔽技术的收发一体天线，进一步保障了最大勘探深度，勘探深度0-100m，在北京和厦门地区的应用结果表明，在很强干扰地区仍可获得十分可靠的探测结果。此外该公司研发的双通道、双天线CobraWifi地质雷达具有极高的分辨率和极强的抗干扰能力，探测深度0-10m。 二、原理简介 地质雷达探测的工作原理,简单地说是通过特定仪器向地下发送脉冲形式的高频、甚高频电磁波。电磁波在介质中传播,当遇到存在电性差异的地下目标体,如空洞、分界面等时,电磁波便发生反射,返回地面用接收天线接收，并对接收数据进行处理和分析,根据接收到的雷达波形、强度、双程时间等参数便可推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态,从而达到对地下隐蔽目标物的探测(如图1 所示) ，可以非常安全和方便地用于很多领域,并具有很高的探测精度和分辨率。 图1 探地雷达工作原理示意图 图1 中T 为发射天线, R 为接收天线,电磁波在地下介质中遇到目标体和基岩时发生反射, 信号返回地面由天线R 接收并记录再通过主机的回放处理,就可以得到雷达记录的回波记录(如图2 所示) 。
图2 探地雷达回波记录示意图 图2 中横坐标的单位为m ,横轴代表地表面的探测距离,纵坐标代表电磁波从发射到遇见地下目标体或基岩时反射回地面并被仪器接收所需要的时间t。，即双程反射时间t，按下式算出目标体的埋藏深度： 其中, t 为目标层雷达波的双程反射时间; c 为雷达波在真空中的传播速度(0. 3 m/ ns) ; εr 为目标层以上介质的相对介电常数均值。 地质雷达数据处理方法与地震反射法数据处理方法基本相同,主要有以下几方面:1) 滤波及时频变换处理;2) 自动时变增益或控制增益处理;3) 多次重复测量平均处理;4) 速度分析及雷达合成处理等。数据处理的目的旨在优化数据资料、突出目标体、最大限度地减少外界干扰,为进一步解释提供清晰可辨的图像。处理后的雷达剖面图和地震反射的时间剖面图相似,可依据该图进行地质解释。 电磁波在地下介质具有比空气强得多的电磁衰减特性，加之地下介质情况的多样性，电磁波在地下的传播比空气中复杂的多，因此在探地雷达的运用中，探测结果能否反应出目标体与以下的因素有关： 1)纵向分辨率：λ/4 探地雷达在纵向上能分辨的最小厚度是发射电磁波波长的1/4。 2)横向分辨率：r f=λ /2（λ-雷达子波波长，h-目标体的埋藏深度） 探地雷达在水平能够分辨的最小尺寸为r f。 3)反射能力：P r=(ε?ε) (ε+ε)2 （ε ost-背景介质的相对介电常数，εtarget-目 标体的相对介电常数） 当P r>0.01就能有足够的反射。 4)探测深度：约为雷达子波的波长的10倍。 一般来说，时间等效采样技术的探地雷达其极限探测深度为10倍发射雷达子波波长，实时采样技术的地质雷达探测深度要大的多。 三、实时采样与时间等效采样技术
探测地下目标的探地雷达天线的仿真设计
探测地下目标的探地雷达天线的设计 摘要：本文提出了用于地下物体检测的探地雷达（GPR）中的平面天线的设计。天线的工作带宽在500MHz至2GHz频带内。这种宽频带的性能使天线适用于探测地下目标的GPR 应用。Taconic TLY-5用作介质基板的材料，介电常数为2.2，损耗正切为0.0009，厚度为1.57 mm。所提出的天线结构简单，平面完整，易于与其他平面设备集成。为了使天线定向辐射，天线放置在开口的金属屏蔽箱内。反过来，这种方法也增加了天线的增益。本文还分析了天线的反射系数，增益，辐射方向图的仿真结果。 关键词：天线，探地雷达，GPR Design of Ground Penetrating Radar Antenna for Buried Object Detection Abstract: In this paper, the design of planar antenna for use in Ground Penetrating Radar (GPR) for buried object detection is presented. The proposed antenna offers wide operational bandwidth within 500 MHz to 2 GHz frequency band. This property makes the antenna suitable for the application of GPR for buried object detection. Taconic TLY-5 is used as the substrate with dielectric constant of 2.2, tangent loss of 0.0009 and thickness of 1.57 mm. The proposed antenna has simple structure and fully planar, therefore it is easy to integrate with other planar devices. To obtain a directional radiation pattern, the antenna is placed inside an open metallic shielded box. In turn, the gain of the antenna is also increased using this approach. The results in term of reflection coefficient, gain, radiation pattern of the antenna are discussed in this paper. Key word: Antenna, Ground Penetrating Radar, GPR
探地雷达论
信息检索结课论文 题目：探地雷达的发展现状 学院：信息与通信学院 专业：电子与通信工程 学生姓名：甘睿 学号：1502303016 授课教师：蔡国永
探地雷达的发展现状 【中文摘要】(GPR)是一种利用电磁波对地下区域进行无损探测的装置，它根据电磁波在地下介质不连续处产生的反射和散射等现象来反演地下场景和目标的信息，实现对地下目标的检测和识别。通过GPR成像技术，可以对地下目标的信息进行直观显示，便于人们对地下目标的解译。由于GPR成像技术具有非破坏性、高分辨率、探测速度快、操作方便、安全性高等优点，其在军事和民用领域中得到广泛的应用，具有很好的发展前景。与传统雷达成像不同，GPR成像场景较为特殊，具体表现为GPR工作于近场条件，且工作场景和目标特性均比较复杂。 【英文摘要】GPR(GroundPenetratingRadar)uses electromagnetic waves to probe theunderground region nondestructively. GPR can be used to reconstruct the information ofunderground scenes and targets by the reflection and scattering phenomena stimulatedby the discontinuity of the underground medium, as well as underground targetdetection and recognition. The information of underground targets can be displayeddirectly by GPR imaging technique, which is also convenient for the interpretation ofunderground targets. Because of the advantages such as nondestructive, high resolution,fast probing and high safety, GPR has been widely used both in military and civilianapplications, and it possesses great developing potential. Unlike traditional radarimaging, the observing scene of GPR is relatively special because GPR works in nearfield conditions and the characteristics of both the imaging scene and targets are rathercomplicated. In order to solve these problems, an in-depth and detailed research hasbeen carried out in this thesis in the aspects of time domain imaging technique,frequency domain imaging technique, super resolutionimagingtechniqueandcompressive sensing imaging technique. 【关键词】探地雷达发展现状研究技术 【正文】 1.探地雷达的研究背景和意义 探地雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)是用来对地下目标或场景进行探测的雷达系统。利用电磁波在地下介质电磁特性不连续之处产生的反射和散射象，GPR可以获取地下目标或场景的几何和物理信息。与传统的对地探测方式相比，GPR具有不破坏探测场景、可重复性强、采样密集、安全可靠、高分辨率、操作灵活、经济性强等优势，己在军事和民用的诸多领域得到广泛应用。 在系统层面，GPR存在着参数设计、信号形式选择、系统结构设计、天线设计、数据采集等方面的问题。这些问题是GPR系统性能和应用范围的决定性因素，在GPR相关研究中具有基础性的作用。在应用层面，GPR己在地雷或未爆炸武器(Unexploded Ordance, UXO)探测、无损探伤、冰川冰层探测、冻土探测、地质水文探测、市政工程、管线定位、考古勘测、海岸环境探测、河流沉积探测、风蚀沙丘探测等领域发挥了巨大作用。在信号处理层面，GPR 主要存在介电常数估计、直祸波与直达波去除、噪声抑制、射频干扰抑制、目标检测与识别、成像等方面的问题。信号处理方法的性能从一定程度上影响了GPR的性能，对降低数据处理和解译的难度具有重要的意义，其中目标检测和识别是信号处理最本质的目的，而其余方面的问题则是目标检测和识别的预处理过程或辅助手段。 由于GPR探测的根本目标是为了对地下目标或场景进行检测和识别，而最初人们直接使用一维或二维回波来完成检测或识别工作，这种工作方式既不方便直观，又对操作人员的专