伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈之一高速公路建設(shè)在近些年來也取得了飛躍式的發(fā)展。但在公路的使用過程中,路面塌陷等道路的安全問題也愈發(fā)凸顯,因此對(duì)公路進(jìn)行一定的探測(cè)進(jìn)而排除安全隱患是很有必要的。傳統(tǒng)的探測(cè)方法都有極大的局限性,且會(huì)對(duì)道路造成一定的物理性破壞。探地雷達(dá)作為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的代表,因其檢測(cè)速度快、準(zhǔn)確率高等優(yōu)點(diǎn)在公路檢測(cè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。同一般的探地雷達(dá)不同,本文中所研究的為使用了陣列天線設(shè)計(jì)的車載式探地雷達(dá),其探測(cè)的速度更快且探測(cè)的區(qū)域面積更大。探地雷達(dá)在對(duì)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的過程中,不可避免的會(huì)引入噪聲的影響,大大增加了后期成像解譯的難度且降低了目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確度,針對(duì)這一問題,本文重點(diǎn)研究了直達(dá)波去除方法與噪聲抑制技術(shù)。本文所研究的陣列式探地雷達(dá)數(shù)據(jù)采集板以Kintex-7系列的FPGA作為主控芯片,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻回波信號(hào)的采集,本文通過延遲電路的設(shè)計(jì),使作用于收發(fā)天線的觸發(fā)信號(hào)延遲動(dòng)態(tài)可調(diào),進(jìn)而使雷達(dá)產(chǎn)生延遲后的脈沖信號(hào),最終通過等效采樣的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的采集;且通過對(duì)收發(fā)天線的配置,實(shí)現(xiàn)一發(fā)雙收的工作模式。雷達(dá)回波信號(hào)中的直達(dá)波能量最強(qiáng),當(dāng)探測(cè)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

維納濾波器原理

上位機(jī)發(fā)送開始、暫停、停止命令給主控板，控制主控板進(jìn)行采集工作；控板轉(zhuǎn)發(fā)上位機(jī)的開始、暫停、停止命令給各雷達(dá)采集板，控制數(shù)據(jù)的采集；集板根據(jù)自身編號(hào)和幀同步信號(hào)確定自己的工作時(shí)序，完成采集數(shù)據(jù)、緩存接、濾波等操作，采集數(shù)據(jù)打包通過高速串口發(fā)送給主控板；主控板緩存組（加入幀計(jì)數(shù)、GPS、測(cè)距等信息）后通過千兆網(wǎng)口送給上位計(jì)算機(jī)，完成據(jù)的采集過程。上位機(jī)與主控板通過網(wǎng)口通信時(shí)，上位機(jī)設(shè)為服務(wù)器端，雷達(dá)主控制板設(shè)客戶端。操作雷達(dá)設(shè)備時(shí)，雷達(dá)先啟動(dòng)，然后上位機(jī)打開采集軟件，等待主板的連接請(qǐng)求，檢測(cè)到主控板的連接請(qǐng)求后，發(fā)送設(shè)置參數(shù)。上位機(jī)與主控建立連接后，發(fā)送自檢查詢指令到雷達(dá)主控板，如果收不到反饋，上位機(jī)再發(fā)送，發(fā)送間隔 2s，最多發(fā)送 16 次，如果還收不到應(yīng)答，上位機(jī)斷開和主板的網(wǎng)絡(luò)連接。雷達(dá)主控收到查詢指令后，發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)，含有雷達(dá)的型號(hào)、達(dá)采集板的設(shè)備狀態(tài)信息、GPS 和電量信息。上位機(jī)根據(jù)接收到的信息，得雷達(dá)型號(hào)、位置和電池狀態(tài)。計(jì)算機(jī)

圖 3-4 采集板的實(shí)物圖效采樣來講，探地雷達(dá)發(fā)射電磁波的中心頻率越高（兆赫茲至吉赫茲）測(cè)分辨率越高。若采用傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)采樣方案，即每次需要采集大模擬信號(hào)數(shù)據(jù)不再連續(xù)，而是由于間隔采樣造成數(shù)據(jù)離散化、數(shù)這些數(shù)據(jù)重建出原信號(hào)，此時(shí)的采樣方案需要滿足奈奎斯特采樣的頻率sf 至少大于被采樣信號(hào)頻率0f 的兩倍，即02sf f才能不失真的重現(xiàn)原信號(hào)波形，在實(shí)際工程應(yīng)用中，通常為了提度，實(shí)時(shí)采樣的頻率大于 5 到 10 倍被采樣信號(hào)的頻率，適用于對(duì)樣處理。中使用 400MHz 的窄脈沖高頻信號(hào)，若仍使用實(shí)時(shí)采樣的方案，吉赫茲的采樣率才能重新捕獲原信號(hào)波形，不然會(huì)發(fā)生信號(hào)波形系統(tǒng)前端的 A/D 轉(zhuǎn)換器來說，高達(dá)數(shù)吉赫茲的 AD 價(jià)格高昂且電

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]探地雷達(dá)信號(hào)雜波抑制[J]. 鄭俊,劉婉萍,馬念茹,陳曉亮.  電子測(cè)量技術(shù). 2018(21)
[2]基于小波域KL變換的地質(zhì)雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)[J]. 高永濤,徐俊.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(10)
[3]FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與研究[J]. 王輝.  裝備制造技術(shù). 2018(01)
[4]基于FPGA及分布式算法濾波器[J]. 周龍,王紅玲,崔新瑩,黃琳華.  電子設(shè)計(jì)工程. 2017(23)
[5]一種結(jié)合小波變換和維納濾波的圖像去噪算法[J]. 汪祖輝,孫劉杰,邵雪,姜中敏.  包裝工程. 2016(13)
[6]一種新的小波域維納濾波圖像去噪算法[J]. 劉紅亮,陳維義,許中勝.  海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[7]一種新的小波自適應(yīng)閾值函數(shù)振動(dòng)信號(hào)去噪算法[J]. 李紅延,周云龍,田峰,李松,孫天寶.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(10)
[8]基于主成分分析的圖像自適應(yīng)閾值去噪算法[J]. 李俊秀,姜三平.  紅外技術(shù). 2014(04)
[9]基于均值的小波閾值去噪方法[J]. 原志雷,杜勁松,畢欣.  控制工程. 2011(S1)
[10]基于小波的信號(hào)去噪分析[J]. 李冠,吳盡昭,范明鈺.  通信技術(shù). 2010(09)

博士論文
[1]鐵路路基含水狀態(tài)的探地雷達(dá)檢測(cè)方法研究[D]. 劉杰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2015
[2]隧道襯砌內(nèi)空洞探地雷達(dá)探測(cè)正反演研究[D]. 舒志樂.重慶大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于維納—小波閾值的語(yǔ)音去噪方法研究[D]. 鄭永敏.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[2]探地雷達(dá)信號(hào)預(yù)處理及成像技術(shù)[D]. 王亞梁.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于GprMax的道路空洞探地雷達(dá)圖像正演模擬[D]. 尹光輝.長(zhǎng)安大學(xué) 2015
[4]超寬帶探地雷達(dá)淺層目標(biāo)探測(cè)技術(shù)研究[D]. 梁可尊.華南理工大學(xué) 2013
[5]探地雷達(dá)FK濾波技術(shù)[D]. 張景東.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3099546