文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
埋地目标电磁响应模拟分析工具开发与时域天线优化设计
姓名:左乐
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:潘锦
20070401
摘要本文的主要工作是开发冲击脉冲探地雷达的三维仿真分析工具,并优化设计实际雷达的天线。为了认识探地雷达的探测性能,有必要用数值模拟的方法来研究各种地质条件下雷达信号的反应。本文基于电磁波的基本理论,建立了探地雷达的时域有限的行波天线等效模型,并将其推广到了接收模式下。开发了嵌入该模型的瞬态电磁散射仿真工具,并将其应用于雷达ê虰扫正演合成仿真,考察了方位分辨率,天线近地效应、天线极化方式、脉冲宽度、土壤性质、噪声等几方面对雷达性能和成像效果的影响。本文还对采用单发双收天线的雷达系统进行了评估。天线的性能直接影响了雷达的探测性能,本文应用时域有限差分法和遗传算法相结合,优化了适合于雷达的电阻加载领结天线。本文的主要贡献和创新点可以归纳为以下几个方面:岢隽耸屎咸降乩状锵低承阅芊抡娴睦硐胄胁ㄌ煜吣P停芗婀四P偷暮理性与计算量的问题;频剂私胁ㄌ煜咦魑=邮帐钡慕邮盏缪故庇虮泶锸剑7⒘巳竦啬勘晔庇虻绱畔煊δD夥治龉ぞ撸⒍岳状锵低承阅芙仿真,考察了分辨率,天线近地效应、天线极化方向、脉冲宽度、噪声等几方面对雷达性能和成像效果的影响;砸恢痔崛∧勘晟⑸,提出了适合雷达系统性能仿真关键词;探地雷达加载领结天线时域有限差分法遗传算法
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签名:左丞签名:左巫加曛性耭,日期:如。旰趿娜独创性声明关于论文使用授权的说明作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一目工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:日期:
úス中遇到电性界面会发生散射的原理,通过向地下发射电磁脉冲,并接收由地下反射回地面的回波信号来勘查地下情况的地球物理探测方法,能够广泛应用于军事用时域瞬态电磁脉冲探测地下目标,特别是探测地下浅层目标并不是一个新的课题缭辏鹿薒谒淖ɡ忻枋隽死玫绱判藕哦地下目标进行定位的应用辏琀谄溲芯抗ぷ髦胁捎昧寺龀寮术来确定地下埋设物的结构特征,他注意到,不仅仅是电导率,,从而为探地雷达在技术和方法上提供了优于其它地球物理探测方法的理论依据。在年进行了探地雷达的首次应用——采用无线电干涉法测冰川的厚度。进入世纪六七十年代,对探地雷达进行地下且标探测的研究逐步发展起来。由于地下介质比空气具有强得多的衰减特性,而且波在地下介质中的传播比在空气中要复杂得多,因此,一开始对探地雷达进行地下目标探测的研究仅限于介质相对均匀、对电磁波吸收很弱的地质环境、如极地冰层、淡水湖泊、沙漠及岩盐等介质。和利用冲激探地雷达实现对冰层厚度的探测;年迪侄运钠拭娉上瘢⑻教至颂降乩状镌诿裼霉こ中的应用;和年锰降乩状锸迪侄匝尾愕测量;利用冲激探地雷达实现对沙漠的地下探测;年迪至硕钥蟛睾脱沂奶讲猓籖和利用探地雷达实现了对煤层厚度的测量;给出了在地质勘查中地震法和探地雷达法的对比。在世纪年代,还惴河糜诓饬棵翰愕暮穸龋觳夤艿篮偷缆。而一些军事应用,包括隧道检测和非金属雷的检测等也被,,探地雷领域和民用领域中目标搜寻及结构物质内部的测量中。第一章引言
涸偻/’ⅲ痝,近似算出苯橹实牡嫉缏屎艿褪。,进入世纪年代后,出现很多探地雷达研究机构,比如:荷兰的应用科学研究组织和代尔夫大学,法国一德国的芯克,英国的,瑞典的餐萍即笱Ш偷刂恃究所,比利时的戏堑目F斩卮笱В拦牧挚鲜笛槭液蚅沂笛槭遥拇罄抢ナ坷即笱В约叭毡镜囊恍┭芯炕沟鹊萚。同时出现很多公司专注于煊颉昝拦奶刂旨际跏笛槭疑杓屏艘桓牟浇淦堤降乩状锵低场C拦目贫芯抗琇在年开发了一个地球探地雷达成像系统ぷ髟贗婧蟾霉究7⒘艘桓鰈牟浇淦档乩准觳饫状铩N夜谔地雷达方面的发展相对较慢。年代初,我