【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路、橋梁等交通設(shè)施分布越來(lái)越廣泛,用于保障交通設(shè)施安全的調(diào)查與監(jiān)測(cè)需求巨大,多種探地雷達(dá)系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用其間。相對(duì)其他雷達(dá)而言,超寬帶探地雷達(dá)具有更高效、精確無(wú)損的探測(cè)效果,尤其是對(duì)交通設(shè)施的智能化監(jiān)測(cè)與養(yǎng)護(hù)具有更突出的研究意義。文章研究與設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是:對(duì)探地雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃,以及對(duì)重點(diǎn)模塊發(fā)射端與接收端進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。本文對(duì)超寬帶技術(shù)的發(fā)展背景及其特點(diǎn)做了論述,對(duì)超寬帶探地雷達(dá)的外圍電路進(jìn)行了設(shè)計(jì);在系統(tǒng)的發(fā)射端,重點(diǎn)對(duì)超寬帶脈沖發(fā)生器進(jìn)行設(shè)計(jì);在系統(tǒng)的接收端,重點(diǎn)對(duì)等效采樣電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。文中突出論述了等效采樣理論研究與電路的實(shí)現(xiàn),驗(yàn)證了等效采樣方式高速數(shù)據(jù)采集的可實(shí)現(xiàn)性。具體內(nèi)容如下:(1)對(duì)探地雷達(dá)系統(tǒng)的外圍電路模塊進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。模塊包括:天線模塊、低噪聲放大模塊、差分放大模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、延時(shí)模塊、振蕩電路模塊和電源模塊。(2)在發(fā)射端,通過(guò)對(duì)基于階躍恢復(fù)二極管和基于雪崩晶體管兩種方法的原理研究及電路ADS仿真結(jié)果的對(duì)比,選擇基于雪崩晶體管的方法設(shè)計(jì)發(fā)射端電路。隨后對(duì)該方法的電路進(jìn)行進(jìn)一步的研究與實(shí)現(xiàn),完成了PCB版圖設(shè)計(jì)與實(shí)物制作,通過(guò)電路的測(cè)試,制作實(shí)現(xiàn)了可產(chǎn)生脈沖寬度為2ns,幅度為9.5V的超寬帶脈沖電路。(3)在接收端,考慮到超寬帶脈沖的脈寬窄的特性,選用等效采樣的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)接收端的實(shí)現(xiàn)。文中通過(guò)對(duì)等效采樣電路中的取樣信號(hào)電路、采樣電路、保持電路設(shè)計(jì)與ADS仿真,論證了等效采樣電路可實(shí)現(xiàn)性。被采信號(hào)經(jīng)過(guò)等效采樣電路處理后可以利用普通的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理,不再需要采樣頻率很高且昂貴的ADC。完成了等效采樣電路PCB設(shè)計(jì)與實(shí)物制作,通過(guò)測(cè)試,電路能夠有效達(dá)到采樣與保持效果,檢驗(yàn)了等效采樣電路的可實(shí)現(xiàn)性。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN959

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2586778