基于混沌脉冲位置调制信号的地下管线探测研究

提出了一种基于混沌脉冲位置调制信号的探地雷达系统,可用于城市地下管线探测,该系统以宽带混沌脉冲位置调制信号作为发射信号,利用混沌相关法获取管线埋设深度信息,通过天线扫描实现对管线的二维定位。仿真实现了对地下0.5ｍ、1.0ｍ深处直径为0.2ｍ、0.6ｍ金属和非金属管线的定位,进一步对该系统进行了实验验证。结果表明利用该系统可以对地下不同直径和埋设深度的金属管线或非金属管线进行探测。     

基于VAA的全极化探地雷达系统及其在路面塌陷勘探中的应用

探地雷达作为一种浅层无损探测技术,是进行路面塌陷勘探的有效手段.与传统的商业单极化探地雷达相比,全极化探地雷达可以获得更丰富的极化信息,这些极化信息可以对地下异常体进行更加准确的探测.文中利用Vivaldi天线阵列(VAA)搭建了一套全极化探地雷达系统,提出了一种适应于该系统的数据处理方法.为了验证系统的有效性,在实验...     

基于探地雷达的地下管线埋深估计方法

探地雷达已经成为城市地下管线,尤其是非金属管线探测的重要手段之一,但由于地下介质复杂,利用探地雷达估计地下管线埋深时仍存在精度不足和抗干扰能力弱等问题。本文提出使用三维速度谱方法来估计雷达剖面中的地下管线埋藏深度,通过自动扫描双曲线反射信号来计算出电磁波在地下介质中的传播速度。仿真数据和实际数据表明,三维速度谱方法估算的速度值与真实值之间的误差小于3.8%。最后,使用估算的速度值对探地雷达剖面进行背向传播偏移处理,获取准确的地下管线埋深。     

探地雷达在地下管线探测中的应用

探地雷达技术是如今适应快速、准确、无损地探测地下障碍物而迅速发展的电磁技术。文中介绍了探地雷达的工作原理及工作方式，并通过结合工程实例来探讨探地雷达在地下管线探测中的广泛应用。     

基于Viola-Jones方法的探地雷达管线目标识别

在城市地下管线的探测上,辨别探地雷达图像中的双曲线特征是管线探测的关键,但是实际情况中,城市的地下管线数量众多,专业人员短缺,自动化的探测识别手段的开发变得十分迫切。针对这一现状,对基于Viola-Jones方法的探地雷达目标识别手段进行了研究。在预处理过程中运用BMS(Background matrix subtraction)的方法生成背景矩阵,去除横向杂波干扰,然后采用Viola-Jones物体检测框架初步获取目标区域,最后使用C3(Column Connection Cluster)算法对目标区域二值化分割并筛选双曲线目标,得到的双曲线聚类,可用于管线的管径、深度获取。     

提高便携式OTDR动态范围的方法研究及实现

使用格雷互补码脉冲序列作为光时域反射仪（OTDR）探测光脉冲,并结合相关处理,可以在不影响空间分辨率的前提下提高动态范围,增加有效的测量距离。文章将格雷互补码应用于便携式OTDR,对强噪声环境下信噪比改善特性进行了分析和仿真,并通过实验验证了理论的正确性。通过数字平均进行强噪声抑制,再相关处理能获得更好的响应曲线。在编码长度为256时,通过先数字平均,再相关运算,便携式OTDR动态范围可提高9dB。     

全极化探地雷达多极化数据融合分析研究

对于相同地下目标体,相比大部分传统单极化探地雷达,全极化探地雷达(FP-GPR)可以测得更全面的极化数据,称为VV,HH,VH.为了对地下目标体进行更全面精细的成像和识别,数据融合技术被应用于FP-GPR将3种不同极化模式的极化信息结合起来.然而,目前全极化探地雷达数据融合常用的加权平均融合方法,它会掩盖全极化的优点,...     

步进扫频宽带探地雷达信号处理

基于一种步进扫频的宽带探地雷达前端设计,有效地解决探地雷达探测深度和高分辨率的矛盾。该前端系统发射151个步进频脉冲,接收地下物体反射的回波信号,对回波信号进行混频和滤波,然后,选取不同脉冲数处理回波信号,实现了对地探测深度深和分辨率高的优点。用Matlab对步进扫频宽带探地雷达信号进行仿真,并由实验平台验证超宽带步进频在目标探测应用中的有效性。实验结果表明,步进扫频宽带探地雷达可以实现较大的浅地层探测深度和较高的分辨率。     

基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法

针对极化探地雷达( GPR)工作过程中目标成像空间的联合稀疏性,提出了一种基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法。在建立极化探地雷达回波信号模型的基础上,利用各极化通道测量数据的联合稀疏性将各个极化通道的测量数据等效成多测量向量( MMV ),通过多任务贝叶斯压缩感知( MT-BCS)算法对各个极化通道的测量数据进行联合处理从而实现各个极化通道对应的探测场景反射率的重建。基于时域有限差分( FDTD)法的仿真数据处理结果表明所提成像算法在目标位置重建的准确性和背景杂波抑制能力上均优于单测量向量( SMV)模型的极化探地雷达成像算法。     

同时极化捷变频多载波调相雷达技术研究

利用多载波余码相位调制(MCPC)雷达信号实现同时极化探测,并通过频率捷变技术可提高MCPC雷达信号的距离分辨率。文中综合同时极化、频率捷变和MCPC雷达探测技术提出了同时极化频率捷变MCPC雷达系统结构,分析了工作原理,设计了同时极化频率捷变MCPC雷达探测波形,并对波形的信号峰值旁瓣比、信号间的独立性、距离分辨率和抗有源干扰能力做了分析和仿真说明。研究表明,同时极化频率捷变MCPC雷达信号能很好地实现同时极化探测,同时提高了原MCPC雷达信号距离分辨率,其抗有源干扰能力随着同时极化数和频率捷变脉冲数的增加而加强。     

全极化探地雷达系统

作为一种无损探测技术,探地雷达在地下探测领域发挥着重要作用.传统的探地雷达一般采用单极化天线进行测量,只能获取目标回波中的频率、振幅、相位信息,对目标体的辨识能力相对较弱.全极化探地雷达(Full Polarimetric Ground Penetrating Radar, FP-GPR)利用4种不同的天线组合方式对目...     

基于曲线拟合的探地雷达层状介质参数反演算法

探地雷达具有探测速度快、穿透能力强、分辨率高的特点,是一种有效的无损探测技术,在市政建设、交通、安防等领域有着广泛的应用需求.在探地雷达中分层介质参数反演是地下目标成像与检测识别的必要步骤.本文提出了一种基于曲线拟合的层状介质参数反演算法.首先基于B-scan数据中的反射波曲线拟合,结合电磁波垂直入射模型,获取地下介质...     

利用互补序列降低OFDM信号PAR

正交频分复用（OFDM）是下一代高速通信系统的一项关键技术，峰平比（PAR）过高是限制OFDM技术应用的一个关键因素。为了降低OFDM信号的峰平比，基于格雷互补序列和Reed-Muller码的关系，提出一种构造互补序列的分组编码方法。仿真结果表明，该分组编码方法可以将OFDM信号的PAR降为3.01dB．     

基于压缩感知的混沌探地雷达空洞检测

城市道路地下空洞检测可有效减少道路塌陷,保证道路安全,是城市建设工作中的重要任务。基于混沌信号的探地雷达相比传统探地雷达具有抗干扰性强,信噪比高,已被证明可以用于空洞检测,但现有混沌探地雷达在确定空洞位置时需要采集大量数据,并对回波信号和延迟后的发射信号进行互相关运算,所需时间较长,给信号的存储和传输也带来很大负担, 不利于实际应用。文中针对混沌探地雷达,提出了一种基于压缩感知的二维成像新方法,并将其用于地下空洞检测,该方法采用混沌脉冲相位调制信号作为信号源,利用压缩感知取代传统混沌信号处理过程中的互相关运算,减少信号采集数据量。仿真和实验结果表明,基于压缩感知的混沌探地雷达成像新方法与传统混沌探地雷达成像方法相比,在保持成像结果的有效性和准确性的同时,只需传统方法采样信号数据量的10％即可准确检测地下空洞目标。     

基于校园的地下管线探测方法的研究

本文以吉林建筑大学校园地下管线探测为例,利用雷迪地下管线探测仪,进行校园的管线数据采集,在分析了地下管线的探测方法的基础上,完成了校园地下管线资料探测、测量、调绘、数据处理、管线图编及建立地下管线信息系统等工作。为以后的数字化校园建设提供部分参考依据。     

基于SAW RFID技术的电力管线快速定位

目前城市地下电力管线错综复杂,迫切需要一种对电力管线快速标识定位的方法。该文提出了一种基于声表面波射频识别（SAW RFID）技术的定位方法,利用SAW RFID的强穿透能力,将SAW标签间隔埋入地下管线上方构造位置网格,与全球定位系统(GPS)/北斗定位技术融合形成快速定位方案;同时,为了提高地下标签的探测距离,研究设计了单相单向换能器（SPUDT）,以及适合埋在地下介质中的标签天线;最后完成了实际地下土壤环境的场景测试,验证了SAW RFID地下电力管线定位方法的性能及优势。     

基于3×3核矩阵的极化码性能分析

为了更好地分析基于多维核矩阵的极化码的性能,采用基于3×3核矩阵的系统极化编码和非系统极化编码这两种编码方法,做了基于3×3核矩阵的系统极化码和非系统极化码的性能对比实验。仿真结果表明:基于3×3核矩阵的系统极化码和非系统极化码的误帧率性能基本上是一致的;基于3×3核矩阵的系统极化码在误码率性能上相对于非系统极化码有一定幅度的提升。可见,基于3×3核矩阵的系统极化码在性能上比非系统极化码更具优势。     

基于FPGA的格雷互补码的实现

根据格雷互补码的产生原理，利用FPGA为硬件基础，设计产生了码元长度可变、码元宽度可调的高速率格雷互补码，可应用于光时域发射计及光纤拉曼温度传感器中提高其性能。波形仿真结果证明了本设计的正确性。     

冲击脉冲雷达探雷

基于毫微秒电磁脉冲理论发展起来的探地雷达技术是一种浅层地下目标探测雷达。根据某型工程侦察车中配置的冲击脉冲探地雷达研制经验,对探地雷达探测地雷时所遇到的若干关键技术进行了研究,给出了工程设计方法。结合具体探测试验数据,对地雷目标识别问题进行了分析,对今后从事冲击脉冲雷达探雷研究工作具有一定参考价值。     

地下金属管线管径的探测

用现有的一台电磁感应式地下金属管线探测仪在现场进行人工数据采样,然后拟合出一个地下金属单管线二次场分布的经验公式,再用该分布函数曲线半宽度参数,伴以地下全属管线埋深的探测,便可探测出管径值,探测误差约为实际管径的10％。