作為重要的水利工程,水庫大壩在國家的經(jīng)濟發(fā)展和生產(chǎn)安全中有舉足輕重的地位。由于歷史問題,一些水庫大壩施工質(zhì)量不高,加上長時間的使用,大多存在滲水、漏水的問題,不僅造成了水資源的浪費,而且對人民的生命財產(chǎn)以及國家的生產(chǎn)安全帶來了極大的威脅。為了避免這些事情的發(fā)生,就要做好日常的檢測,其中探地雷達是比較方便的一種無損檢測方法,相比于其他方法,探地雷達具有操作便捷、對檢測區(qū)域無傷害、檢測效果明顯等優(yōu)點。為了得到好的檢測結(jié)果,就要求探地雷達有合理的天線設計,本文主要針對探地雷達陣列天線的優(yōu)化方法展開了研究。首先,介紹了探地雷達電磁波的傳播特點,從麥克斯韋方程入手,結(jié)合本構關系,以及傳播介質(zhì)的電性和磁性,分析了電磁波在傳播過程中的損耗以及反射折射的規(guī)律。其次,對探地雷達進行了機理分析,介紹了天線中心頻率、時窗、采樣率、測量點距等參數(shù)的選擇對探地雷達分辨率和深度的影響。在此基礎上,根據(jù)Yee網(wǎng)格離散化的原則,利用MATLAB建立二維壩基滲漏模型并進行正演模擬,模擬結(jié)果表明,對于深度為5⁶米的目標,100MHz的探測結(jié)果在成像效果和分辨率上比較優(yōu)秀。然后,介紹了基本蟻獅優(yōu)化算法... 

【文章來源】：河北科技大學河北省

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

電磁波在不同介質(zhì)中的傳播

這幾個關鍵參數(shù)對探地雷達的兩個關鍵參考量——分辨率和探測深度的影響。利用時域有限差分法（FDTD）對二維空間進行 FDTD Yee 氏網(wǎng)格離散處理的原理，得到其電磁分布方程�；谒畮靿位膶嶋H構造，建立了空氣層、混凝土層、黏土層及兩個滲水洞的理想模型，并依據(jù)理想模型建立混凝土層帶有石灰?guī)r干擾點的干擾模型。利用 MATLAB 實現(xiàn)系統(tǒng)架構，并進行正演模擬。3.2 探地雷達機理分析探地雷達屬于電磁波的探測方法，基本的原理是由發(fā)射天線（TransmitAntenna發(fā)射電磁波通過探測的目標區(qū)域到達目標體，并在目標體表明發(fā)生反射，反射電磁波傳回到接收天線（Receiving Antenna），再由雷達系統(tǒng)經(jīng)過放大濾波等處理后，分析反射波的信號，并進行處理，提取出有效的信息，還原出探測目標及其周圍環(huán)境的分布情況[46]，如圖 3.1 所示。發(fā)射機 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)處理

Yee 網(wǎng)格模型，設二維 Yee 網(wǎng)格的大小分別為x，y）為zE 、xH 、yH的節(jié)點，表 3-4 中標表 3-4 節(jié)點坐標及對應時刻xExH（i，j） （i，j+1/2） t = ( n + 1)Δ tt = ( n + 1 / 2)Δ tFDTD 方程分別為：1/ 2 1 ( )) ( ) ( , ) [ ( , 1)2 2n n x z CQ mCP m H i j E i j y = + + Δ1/ 21 ( )) ( ) ( , ) [ ( 1, )2n n y z CQ mj CP m H i j E i j x = + + + Δ1 1/2 1/2( ) 1 n n nCB m+ + +

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]探地雷達的時域仿真方法研究[D]. 王道平.安徽大學 2010



本文編號：3052427