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探地雷达是近几十年发展起来且正在被广泛研究的一种用于探测地下介质分布和地下物体埋藏情况有效的探测技术。与传统的地球物理方法相比,探地雷达具有探测速度快、非接触、非破坏性、实时显示,操作简单,抗干扰和环境适应能力强,探测分辨率较高并可获得地下剖面图的优点,因而此方法自问世以来便受到普遍重视。特别是随着计算机技术和电子技术的蓬勃发展,探地雷达从仪器设备到信号处理方面都获得飞跃的进步,广泛应用于考古、矿产资源勘测、岩土勘测、地雷探测、无损探测及工程建筑物结构调查,正在发挥着越来越重要的作用。 国外对这种新的探测体制的雷达进行了大量而深入的研究和产品研制。目前国外探地雷达技术已较为成熟,已生产出许多性能稳定、分辨率高、探测深度深的商业化的通用数字探地雷达系统。国内在探地雷达自主研制及产品开发方面滞后于国外,国内应用部门绝大多数需要购买国外价格昂贵的探地雷达设备,这对该技术的普及使用和研究发展极为不利,研究和开发具有自主知识产权的探地雷达设备,对国民经济的持续发展,以及国防建设都具有十分重要的意义。 本论文首先简介绍了探地雷达的历史、国内外研究现状、特点及其应用,阐述了它的工作原理、体制和部分重要的参数,其次研究了基于探地雷达数值模拟软件GprMax的正演模拟技术,介绍了包括激励源、离散步长及吸收边界条件等的选取原则;并对探地雷达的分辨率这一重要参数进行模拟,本文根据探地雷达系统工作原理,设计了一种新型探地雷达系统,并对部分关键电路进行了实际设计,达到了较为理想的效果。最后为了更好的发挥探地雷达系统在探测工作中的优势,提高工作效率,一种使采集到的数据以图像的形式显示出来、便于观察的探地雷达成像软件是必不可少的。为此,本文设计探地雷达回波信号成像软件,软件主要完成了对探地回波信号以图形方式显示的功能。