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探地雷达技术是指利用一定频率的电磁波探测地下结构或表层掩埋物体的一类探测技术。为了解决实际工程中的迫切问题，本文提出了新颖的探地雷达设计方法，应用SOPC技术革新探地雷达系统设计，制作了包含控制核心、取样系统、通信系统、DSP模块在内的实用电路；并应用交替迭代神经网络技术，建立适用于探地雷达微弱信号检测的混沌检测模型。
本文主要工作分析：
1为了确立探地雷达系统设计理论背景和科研背景，分析了探地雷达工作的电磁波传播原理和关键因素，并分类详述了探地雷达研究的发展历程与现状。
2提出本系统TOP_DOWN设计方案，并进行了软硬件规划。
3明确冲激脉冲体制的探地雷达系统设计为本文重点，基于有耗介质中电波传播的Maxwell方程进一步探讨了冲激脉冲探地雷达系统设计的理论依据。
4从系统设计方案、FPGA(FieldProgrammableGateAarry)原理及器件选型、等效时间取样方法、底层功能模块及其接口的规划以及具体模块设计等几个方面，报告了基于SOPC(SystemOnProgrammableChip)技术进行冲激脉冲探地雷达系统的主要设计研究。
5协同使用多种EDA(EDA)工具对主要模块进行了验证。
6采用高速USB2.0(UniversalSerialBus)接口方案实现控制系统和PC数据传输。
7用改进的神经网络方法对探地雷达混沌背景中微弱谐波信号进行检测和重建。
8本文研究工作回顾以及探地雷达科研、应用前景展望。
本文主要创新工作：
1在国内，首次应用SOPC技术于冲激脉冲探地雷达控制系统的设计中，即以高性能FPGA器件为设计载体，实现了包含系统时序控制、取样方式控制、数据缓存、DSP(DigtalSignalProgress)、通信接口控制在内的单芯片冲激脉冲探地雷达控制系统，开发的控制系统具有集成度高、功耗低、体积小、在线可编程等优点。
2针对探地雷达对地下的深层电磁弱目标的回波信号特点，首次提出探地雷达的弱目标探测问题，并根据嵌入空间吸引子不变性原理，设计了结合交替迭代神经网络预测算法和相空间重构的混沌信号检测模型，据此进行探地雷达微弱信号特征值提取和信号恢复工作，对比实验表明了混沌背景下微弱谐波信号的恢复成果。