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探地雷达(Ground Penetrating Radar)是利用高频电磁波来探测目标介质内部物质分布规律的一种地球物理方法。探地雷达具有高效、无损、实时成像等优点,在工程、环境、水文地质调查、考古、军事、生物医疗等领域有广泛的应用。随着探地雷达应用领域的不断拓展,人们对探地雷达技术的要求也越来越高。因此对探地雷达技术的研究具有重要的意义。本文首先对探地雷达的发展历史以及国内外的研究进展情况作了详细的介绍。其次,介绍了探地雷达的基本原理以及现有体制分类,着重介绍了脉冲体制探地雷达的应用与优缺点。再次,介绍了冲激脉冲探地雷达接收机的实现原理以及关键技术。最后,本论文详细介绍了接收机的整体规划设计方案,并对涉及到的电路模块进行了具体的分析与设计,然后对实际电路进行了调试并将实验测得的结果作了介绍。本文主要研究冲激脉冲探地雷达接收机系统的设计。探地雷达接收机是整个系统的核心部件,接收机的性能指标直接影响到整个系统的总体性能。本文设计的接收机由可变增益放大电路、采样保持电路、高精度延时电路、A/D转换电路、FPGA系统控制电路组成。接收机的指标为:工作带宽在0.1 GHz-1 GHz;灵敏度为-76dBm;等效采样率2GS/s;噪声系数小于2dB;采样时窗可达120ns,能够实现对1-5m的地下介质进行探测;目标分辨率在0.2m。为了实现接收机系统的设计要求,本文首先研究了可变增益放大电路的实现,实现了0dB、20dB、40dB的增益可调变化。其次,着重研究了基于等效时间采样原理的采样电路的实现,该部分包含采样保持电路、高精度延时电路、基于SRD的取样脉冲电路的设计等。最后研究了基于FPGA的系统控制电路以及控制程序的实现,完成了利用Altera公司的Cyclone III系列的FPGA芯片实现了对接收机系统的整体控制以及对数字信号的传输处理。最后,对设计的冲激脉冲探地雷达接收机进行的加工调试。然后将整个冲激脉冲探地雷达系统进行了整体测试,特别对设计的探地雷达接收机各部分电路进行了实际测试。从测试的结果可以看出,该接收机能够实现对回波信号的有效采集,整个接收系统工作稳定,设计参数满足指标。