1.请提供一篇有关雷达的论文,3000~6000字左右,不需要写出摘要及
地质雷达在水利工程质量检测中的应用1 前言 地质雷达作为近十余年来发展起来的地球物理高新技术方法,以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图象显示等优点,备受广大工程技术人员的青睐。
现已成功地应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、矿产资源研究、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考古探测等众多领域,取得了显著的探测效果和社会经济效益,并在工程实践中不断完善和提高,必将在工程探测领域发挥着愈来愈重要的作用。而地质雷达技术用于堤防隐患的探测尚属初步阶段,通过广大物探技术人员的共同努力,达到了解和掌握不同隐患类型在雷达图像上的反映特征,在不断总结探测经验的基础上,提高异常的判断能力和精度,较确切地推定堤防工程隐患的性质和位置,以便指导有关管理单位加强堤防工程重点部位的维护和防范,提高和巩固堤防工程的运行周期和防洪能力。
本文以永定河堤防工程护砌质量检测为实例,说明地质雷达技术在堤防工程探测中的应用情况,以此与同行进行切磋,推动堤防工程探测技术的发展,不妥之处,敬请批评指正。2 基本原理 地质雷达与探空雷达相似,利用高频电磁波(主频为数十数百乃至数千兆赫)以宽频带短脉冲的形式,由地面通过发射天线(T)向地下发射,当它遇到地下地质体或介质分界面时发生反射,并返回地面,被放置在地表的接收天线(R)接收,并由主机记录下来,形成雷达剖面图。
由于电磁波在介质中传播时,其路径、电磁波场强度以及波形将随所通过介质的电磁特性及其几何形态而发生变化。因此,根据接收到的电磁波特征,既波的旅行时间(亦称双程走时)、幅度、频率和波形等,通过雷达图像的处理和分析,可确定地下界面或目标体的空间位置或结构特征。
雷达波(电磁波)在界面上的反射和透射遵循Snell定律。实际观测时,由于发射天线与接收天线的距离很近,所以其电磁场方向通常垂直于入射平面,并近似看作法向入射,反射脉冲信号的强度,与界面的反射系数和穿透介质的衰减系数有关,主要取决于周围介质与反射目的体的电导率和介电常数,对于以位移电流为主的介质,既大多数岩石介质属非磁性、非导电介质,常常满足σ/ωε<<1,于是衰减系数(β)的近似值为:既衰减系数与电导率(σ)及磁导率(μ)的平方根成正比,与介电常数(ε)的平方根成反比。
而界面的反射系数为:式中Z为波阻抗,其表达式为:显然,电磁波在地层中的波阻抗值取决于地层特性参数和电磁波的频率。由此可见,电磁波的频率(ω=2πf)越高,波阻抗越大。
对于雷达波常用频率范围(25~1000MHz),一般认为σ<<ωε,因而反射系数r可简写成:上式表明反射系数r主要取决于上下层介电常数差异。应用雷达记录的双程反射时间可以求得目的层的深度H:式中:t为目的层雷达波的反射时间;c为雷达波在真空中的传播速度(0.3m/ns);εr为目的层以上介质相对介电常数均值。
3 工程概况 北京市界内永定河左、右堤防于清朝乾隆年间修筑,后经数次维修和加固形成现有规模,主体为梯形,顶宽约10m,可见堤高约5~6m,堤内坡坡度为1:1.5~1:2.0,外坡相对较缓为1: 2.0~1: 2.5。堤身为人工堆积,主要由粉细砂(中下游段)、卵砾石(上游段)组成。
介质构成复杂多变,分布不均,且处于包气带中,极为干燥。堤基为第四系全新统地层,岩性以粉细砂为主,下游段出现黑色淤泥质粘土夹层,层厚约0.7~2.0m。
地下水位埋深(自地表计):卢沟桥附近约20.0m,至下游逐渐变浅,达省/市界附近(石佛寺)一带约2.0m。永定河卢沟桥下游至省/市界左、右堤防共划定险工段12处23段,分布在左堤约60Km和右堤约30Km范围内,其险工段内坡为浆砌石(厚约40cm——原设计标准)结合铅丝石笼构成的护砌,并于1964~1989年间营建,浆砌石护坡除可见堤身部分露出外,其余部分与铅丝石笼水平护底均埋于河滩滩地以下,一般为3.0~5.0m,外铺8.0m的铅丝石笼护底。
这些险工段在历史上均有决口或抢险加固的记载。为满足北京市对永定河防洪设计的需要,保证该堤防渡汛万无一失,故进行地球物理勘探工作,以检测堤防工程的护砌质量,便于99年6月份之前进行加固处理。
4 测试技术及资料处理 为判断险工段堤内坡护险浆砌石质量的优劣,沿内坡坡脚布置一条雷达探测剖面,并按其走向连续测试。外业施测使用瑞典MALA地质仪器有限公司生产的RAMAC/GPR地质雷达系统,天线的中心频率为250MHz,收发天线的间距为0.6m。
实测采用剖面法,且收发天线方向与测线方向平行。记录点距为0.2m,采样频率为3893MHz,单一记录迹线的采样点数为512,迭加次数为16,记录时窗为180ns,若取堤身土体的雷达波速为0.08~0.10m/ns,表层浆砌石的雷达波速为0.10~0.12m/ns,综合考虑该地层剖面特征,选取雷达波速中值为0.10m/ns,则此时该雷达系统的最小纵向分辨率为8~10cm。
雷达资料的数据处理与地震反射法勘探数据处理基本相同,主要有:①滤波及时频变换处理;②自动时变增益或控制增益处理;③多次重复测量平均处理;④速度分析及雷达合成处理。
2.写雷达的论文怎么写
利用微波波段电磁波探测目标的电子设备。
雷达是英文radar的音译,意为无线电检测和测距。雷达概念形成于20世纪初,在第二次世界大战前后获得飞速发展。
雷达的工作原理,是设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。雷达分为连续波雷达和脉冲雷达两大类。
脉冲雷达因容易实现精确测距,且接收回波是在发射脉冲休止期内,所以接收天线和发射天线可用同一副天线,因而在雷达发展中居主要地位。测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成目标的精确距离。
目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。仰角靠窄的仰角波束测量。
根据仰角和距离就能计算出目标高度。当雷达和目标之间有相对运动时,雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。
从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。
雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力。因此,它不仅成为军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。
星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。其空间分辨力可达几米到几十米,且与距离无关。
雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。
3.写雷达的论文怎么写
利用微波波段电磁波探测目标的电子设备。
雷达是英文radar的音译,意为无线电检测和测距。雷达概念形成于20世纪初,在第二次世界大战前后获得飞速发展。
雷达的工作原理,是设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。雷达分为连续波雷达和脉冲雷达两大类。
脉冲雷达因容易实现精确测距,且接收回波是在发射脉冲休止期内,所以接收天线和发射天线可用同一副天线,因而在雷达发展中居主要地位。测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差,因电磁波以光速传播,据此就能换算成目标的精确距离。
目标方位是利用天线的尖锐方位波束测量。仰角靠窄的仰角波束测量。
根据仰角和距离就能计算出目标高度。当雷达和目标之间有相对运动时,雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同,两者的差值称为多普勒频率。
从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时,雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。
雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标,且不受雾、云和雨的阻挡,具有全天候、全天时的特点,并有一定的穿透能力。因此,它不仅成为军事上必不可少的电子装备,而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。
星载和机载合成孔径雷达已经成为当今遥感中十分重要的传感器。其空间分辨力可达几米到几十米,且与距离无关。
雷达在洪水监测、海冰监测、土壤湿度调查、森林资源清查、地质调查等方面显示了很好的应用潜力。
4.地质钻探技术论文
中国现代地质钻探技术耿瑞伦中国地质勘查技术院北京提要中国幅员辽阔, 矿产富饶。
中国钻探历史悠久。余年来中国地质钻探在矿产、能源与水资源勘查以及工程勘察与建设中作出了卓越贡献中国现代地质钻探技术正步入世界先进行列, 其应用领域日益宽广。
关健词地质钻探现代钻探技术作者简介耿瑞伦, 男, 年生年山东大学肄业, 年南京矿专毕业。曾在野外队、地矿部探矿司、勘探所先后任技术员、工程师、高级工程师、副所长。
现在中国地质勘查技术院工作。兼任中国地质大学武汉和长春地质学院教授中国大陆科学钻探研究中心副主任中国地质学会探矿工程专业委员会副主任兼秘书长 , 年前中国钻探史片断中国古代钻探凿井取卤源自秦汉, 距今有余年。
当时采用之顿钻, 嗣后传向世界, 创冲击钻井法之先声。据中国四川自贡盐井史实记载, 历代钻凿井深如附表所示清道光年间凿成之桑海井深达, 堪称当时世界之最。
从钻井数量中国古代凿井深度记录看, 仅四川省康熙年有盐井眼,雍正年达眼, 乾隆年达眼。说明当时我国盐井盛况。
从盐井产品看, 自贡地区众多盐井凡在三叠系含卤层均伴有天然气。当时井深数十米至千余米。
曾用来熬卤制盐, 使中国成为最早利用天然时代年代井深湾打成第一眼深的油井。年用日本蒸汽机驱动之顿钻在陕北打成大陆第一眼深尺的油井。
机械回转钻源自欧美, 年前后传来中国。开始为蒸汽机驱动和手摇钻后有内燃机驱动和液压、螺旋给进的立轴式钻机。
先用手镶金刚石钻头、铁砂和硬质合金钻头。嗣后亦有烧结金刚石钻头。
中国自制回转钻机始于。年前后当时的宣化龙烟公司。
新中国成立前全国有各类钻机百台左右用于矿产、石油、地下水和水电、交通等工程勘察。一年的年钻探进尺不足万含石油钻井眼, 万。
一乾隆一嘉庆清道光咸丰光绪民国注据四川自贡盐井史记载自贡老双盛井, 除产卤外,产天然气自贡佳咸井自贡桑海井, 于年产天然气万。气的国家之一。
此外, 四川在多处发现岩盐体,注水溶盐, 可谓今日溶盐法开采地下岩盐的发韧。中国古代盐井钻凿与生产创造了许多钻凿工具,后人归纳为钻凿、打捞、汲卤与修井等多达类、余种。
与今日钻探工具有很多相似之处。冲击型顿钻发祥在中国, 流传海外经改进又回归中国。
清政府于年用美国蒸汽机驱动之顿钻在台中国现代地质钻探技术新中国成立后钻探事业伴随地质找矿和建设事业迅速发展, 技术不断进步。年代较大规模地引进了国外技术与装备, 继而仿效与自行研制开发, 目前我国钻探技术已逐渐迈入世界先进之林。
表现在钻探应用领域、工艺方法和技术装备诸方面, 不少具有当代世界水平, 或属于独创, 综合反映在钻探生产水平的提高。宽广的钻探应用领域, 地质矿产勘查新中国成立到年代, 我国地质钻探首先是围绕地质找矿发展的。
钻探能源矿产、各类金属、稀贵金属、非金属矿、化工原料、建筑材料等。投入钻探工作量以亿米计, 为增强国力、保障建设与促进经济持续发展作出了巨大贡献。
国家已有矿山余座, 集体有矿山万余座。依托矿山建成了多个新兴城市。
门工程地质勘察工程地质勘察是各项建筑工程规划与建设的先行军。尤其是近一二十年来城市交通、水电、工矿、环境与国防工程建设等高速发展, 量大类繁, 投资巨大。
全国有。
家左右工程地质勘察公司地矿部有家。
钻探工作量浩大。地下水资源勘采中国人均占有水资源量仅 你好,我有相关论文资料(博士硕士论文、期刊论文等)可以对你提供相关帮助,需要的话请加我,761399457(QQ),谢谢。
5.城市地下管线方面的论文
主要用于有管线露头的地方,进行长距离追踪.探测中发射机对目标物进行充电,就是这类仪器的3大优点,当其有一定埋深时,其产生的感应电磁场很弱,这时可利用连接法进行探测.因此越发达的城市,地下工作也就越多.'DDW一1多用途电磁测量仪由发射机和接收线圈组成,发射机与管线尽量平行,并尽可能置于管线上方.必须采用多种方法和多种探测仪器去综合解决.本文以深圳雅园立交桥工地地下管线探测工作的成果为例,结合使用英国雷迪公司生产的管线探测仪,为了避免侧面地表金属物的干扰,必须保持天线板与地面接触好,以便使天线与地下介质很好地藕合.当雷达探测到管线时,可配合其它仪器进行追踪与相互验证,这时发射机发出skHz或33kHz的电磁波.3探测成果解释与分析本次探测工作,共查明地下上水管道12条、记录、处理后,将雷达图像显示在屏幕上或打印出来.根据地下管线的大致走向进行布线.因此查明地下管线,并确定其分布、加拿大pulseEKKOw型探地雷达仪和本校自制的DDW一1多用途电磁测量仪的体会、排除干扰的问题作一探讨,一个城市现代化的程度,亦多少反映在埋设在地下的管线的数量上.6m;采用反剖面法进行工作,接收机即可收到这一信号并进行定位和连续追综、测深,并依次连续追踪.当探测的地方有管线露头时、埋深及走向的任务,也随着城市的建设和发展日益引起城建部门的重视、准确、轻便,分布于整个工区;天线距为0.探测中所用仪器为英国雷迪公司生产的RD一400型管线探测仪,电力线6条;发射器工作电压峰值为4o0V;采样时窗为256ns(可以保证探测深度达gm);时间域采样间隔为0.sns;空间域采样间隔(道距)为0.Zm.从某种意义上讲、电磁感应法和连接法(充电法).2探测方法与技术根据深圳市城建开发处的设计,探测地下管线的工作主要布置在东门路、文锦中路至文锦南路和笋岗路一带.其中有2个十字路口,是深圳市的主要交通干道之一该工作地段除文锦南路为水泥路面外,其余均为沥青路面、路中的铁栅栏和铁质广告牌、人行道旁的高压电力线.O引言随着城市建设的飞速发展,原有城市地下管线资料欠缺的矛盾越来越突出.连接法由于信号强,所以探测精度和准确性都比感应法要好.地下所埋设的电力线和通讯线,一般直径很小,无论在技术上,还是在方法手段上都有了很大的提高.通过对雷达图像的识别与解释来确定地下管线的埋深与位置.本次探测所用的天线中心频率为100MH:.近几年来,国内外对于地下管线的探测,经数据采集,并在探测目标上发出响应,在文锦中路较厚,均对探测形成干扰.在这种复杂的地段进行探测.PulseEKKOIV型地质雷达主要由一对天线组成.利用此响应可对目标进行定位、污水管及部分水泥性质的上水管,其外壳虽为高阻体,从而为在复杂地段上的管线探测,提供一些实际可用的经验.1工区地质及地球物理概况本次在深圳雅园立交桥工地的探测任务是查明铺设于地下的各种管线.但是单靠某一种仪器去完成探测地下管线的任务是很困难的,特别是在地下管线分布复杂.在没有管线露头的地方通常采用感应法探测,通过光缆将信号传输到控制台,分布比较复杂,管线之间势必存在电性干扰,便会形成较强的反射或绕射回波,接收天线接收到这种回波后,但当其充满水后又表现为良导体,未充满水或不充水时则为高阻体,以及建筑垃圾和杂物,该电磁波遇到地下金属管道后、埋设较深、金属管与非金属管混杂和干扰源较多的条件下更是如此,加之工区位于闹市区,接收天线便可接收到来自地下目的体的反射或绕射回波.由于所探测的地下管线与周围介质存在明显的电性差异(主要是电导率与介电常数上的差异),所以发射天线所发射的高频电磁波传播到地下管线上时.但是,由于区内新旧管道纵横交错.第四纪冲积层(Q4)主要为黑色淤泥质粘土和黄褐色粘土,表层含植物根系,局部含少量砂砾和石英砾,并具不同程度的固结,厚度为。
当发射天线向地下发射高频电磁脉冲时,都给予了较准确的定位,这些结果与以后的实际开挖情况相比误差极小,就地下管线的探测技术;以及综合地球物理探测方法解决城市地下管线分布复杂,通过接收机表头上的指针摆动找出最大值.根据此最大值可以对探测目标进行定位.该仪器能很方使地进行管线的连续追踪.上述3种仪器的配合使用,在雅园立交桥工地的地下管线探测工作中,以及表层回填土中的铁质杂物,发射机发出的电磁波可通过信号夹钳直接送到管线上(金属),金属管道便产生一感应电流和感应电磁场.当接收机(双线圈天线)接收到该电磁场后,接收机中的电子线路便对这一电磁场信号进行监测、水泥路面中的钢筋网,识别和区分地下的各种管线.为此、加拿大生产的pulseEKKOw型地质雷达仪及本校自制的DDW一1型多用途电磁测量仪.RD一400型地下管线仪由接收机和发射机两部分组成,接收机可单独使用.这些管线一般埋深较浅,所以探测中所涉及到的地层主要为人工填土和第四纪全新世冲积层(Q4).人工填土包括沥青路面,从正在施工桩位的地段开始,在出现异常的地段上进行追踪和定向.普查工作以已知管线露头为参。
6.急需一篇军用雷达论文,大家帮个忙啊
无线电是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波,是其中的一个有限频带,上限频率 在300GHz(吉赫兹),下限频率较不统一, 在各种射频规范书, 常见的有三 3KHz~300GHz(ITU-国际电信联盟规定), 9KHz~300GHz, 10KHz~300GHz。
无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。 无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。
利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。
通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。 麦克斯韦最早在他递交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力理论》中阐明了电磁波传播的理论基础。
他的这些工作完成于1861年至1865年之间。 海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)在1886年至1888年间首先通过试验验证了麦克斯韦尔的理论。
他证明了无线电辐射具有波的所有特性,并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达,通常称为波动方程。 1906年圣诞前夜,雷吉纳德·菲森登(Reginald Fessenden)在美国麻萨诸塞州采用外差法实现了历史上首次无线电广播。
菲森登广播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗诵《圣经》片段。位于英格兰切尔姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开播世界上第一个定期播出的无线电广播娱乐节目。
发明 关于谁是无线电台的发明人还存在争议。 1893年,尼科拉·特斯拉(Nikola Tesla)在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信。
在为“费城富兰克林学院”以及全国电灯协会做的报告中,他描述并演示了无线电通信的基本原理。他所制作的仪器包含电子管发明之前无线电系统的所有基本要素。
古列尔莫·马可尼(Guglielmo Marconi)拥有通常被认为是世界上第一个无线电技术的专利,英国专利12039号,“电脉冲及信号传输技术的改进以及所需设备”。 尼科拉·特斯拉1897年在美国获得了无线电技术的专利。
然而,美国专利局于1904年将其专利权撤销,转而授予马可尼发明无线电的专利。这一举动可能是受到马可尼在美国的经济后盾人物,包括汤玛斯·爱迪生,安德鲁·卡耐基影响的结果。
1909年,马可尼和卡尔·费迪南德·布劳恩(Karl Ferdinand Braun)由于“发明无线电报的贡献”获得诺贝尔物理学奖。 1943年,在特斯拉去世后不久,美国最高法院重新认定特斯拉的专利有效。
这一决定承认他的发明在马可尼的专利之前就已完成。有些人认为作出这一决定明显是出于经济原因。
这样二战中的美国政府就可以避免付给马可尼公司专利使用费。 1898年,马可尼在英格兰切尔姆斯福德的霍尔街开办了世界上首家无线电工厂,雇佣了大约50人。
无线电的用途 无线电的最早应用于航海中,使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。现在,无线电有着多种应用形式,包括无线数据网,各种移动通信以及无线电广播等。
以下是一些无线电技术的主要应用: 通信 声音 * 声音广播的最早形式是航海无线电报。它采用开关控制连续波的发射与否,由此在接收机产生断续的声音信号,即摩尔斯电码。
* 调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播采用幅度调制技术,即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。
这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。 * 调频广播可以比调幅广播更高的保真度传播音乐和声音。
对频率调制而言,话筒处接受的音量越大对应发射信号的频率越高。调频广播工作于甚高频段(Very High Frequency,VHF)。
频段越高,其所拥有的频率带宽也越大,因而可以容纳更多的电台。同时,波长越短的无线电波的传播也越接近于光波直线传播的特性。
* 调频广播的边带可以用来传播数字信号如,电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。在有些国家,当被移动至一个新的地区后,调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。
* 航海和航空中使用的话音电台应用VHF调幅技术。这使得飞机和船舶上可以使用轻型天线。
* 政府、消防、警察和商业使用的电台通常在专用频段上应用窄带调频技术。这些应用通常使用5KHz的带宽。
相对于调频广播或电视伴音的16KHz带宽,保真度上不得不作出牺牲。 * 民用或军用高频话音服务使用短波用于船舶,飞机或孤立地点间的通讯。
大多数情况下,都使用单边带技术,这样相对于调幅技术可以节省一半的频带,并更有效地利用发射功率。 * 陆地中继无线电(Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一种为军队、警察、急救等特殊部门设计的数字集群电话系统。
电话 * 蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。
每个小区由一个基站发射机覆盖。理论上,小区的形状为蜂窝状六边形,这也是蜂窝电话名称的来源。
当前广泛使用的移动电话系统标准包括:GSM,CDMA和TDMA。运营商已经开始提供下一代的3G移动通信服务,其主导标准为UMTS和CDMA2000。
* 卫星电话存在两种形式:INMARSAT 和 铱星系统。两种系统都提供全球覆盖服务。
INMARSAT使用地球同步卫星,需要定。
7.探地雷达的探地雷达
探地雷达方法是通过发射天线向地下发射高频电磁波,通过接收天线接收反射回地面的电磁波,电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的分界面时发生反射,根据接收到的电磁波的波形、振幅强度和时间的变化等特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。
在坝体渗漏探测中,渗透水流使渗漏部位或浸润线以下介质的相对介电常数增大,与未发生渗漏部位介质的相对介质常数有较大的差异,在雷达剖面图上产生反射频率较低反射振幅较大的特征影像,以此可推断发生渗漏的空间位置、范围和埋藏深度。
探地雷达可用于检测各种材料,如岩石、泥土、砾石,以及人造材料如混凝土、砖、沥青等的组成。雷达可确定金属或非金属管道、下水道、缆线、缆线管道、孔洞、基础层、混凝土中的钢筋及其它地下埋件的位置。它还可检测不同岩层的深度和厚度,并常用于地面作业开工前对地面作一个广泛的调查。
8.探地雷达的探地雷达
探地雷达方法是通过发射天线向地下发射高频电磁波,通过接收天线接收反射回地面的电磁波,电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的分界面时发生反射,根据接收到的电磁波的波形、振幅强度和时间的变化等特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度。
在坝体渗漏探测中,渗透水流使渗漏部位或浸润线以下介质的相对介电常数增大,与未发生渗漏部位介质的相对介质常数有较大的差异,在雷达剖面图上产生反射频率较低反射振幅较大的特征影像,以此可推断发生渗漏的空间位置、范围和埋藏深度。
探地雷达可用于检测各种材料,如岩石、泥土、砾石,以及人造材料如混凝土、砖、沥青等的组成。雷达可确定金属或非金属管道、下水道、缆线、缆线管道、孔洞、基础层、混凝土中的钢筋及其它地下埋件的位置。它还可检测不同岩层的深度和厚度,并常用于地面作业开工前对地面作一个广泛的调查。
9.求毕业论文的文献综述
摘要:超宽带UWB(Ultra-Wide Bandwidth)脉冲通信(Impulse Radio)技术与其它通信技术有很大不同,它具有信号功率谱密度低、不易检测、系统复杂度低等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信。
介绍了UWB系统的信号表示形式,分析了其特点,并介绍了超宽带通信当前的研究及应用情况。 关键词:UWB 脉冲通信 信号 应用 UWB技术是一种新型的无线通信技术。
它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制,使信号具有GHz量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。
1 超宽带信号及其特点 美联邦通信委员会(FCC)规定: 部分带宽号称为UWB信号。其中,部分带宽为信号功率谱密度在-10dB处测量的值。
图1为UWB信号与窄宽信号功率谱密度的比较;UWB信号格式如图2所示。 一种典型的脉位调制(PPM)方式的UWB信号形式[1],[2]为: Str(k)(t)表示第k个用户的发射信号,它是大量的具有不同时移的单周期脉冲之和。
w(t)表示传输的单周期脉冲波形,可以为单周期高斯脉冲或其一阶、二阶微分脉冲,从该发射机时钟的零时刻(t(k)=0)开始。第j个脉冲的起始时间为。
仔细分析每个时移分量: (1)相同时移的脉冲序列:形式的脉冲表示时间步长为Tf的单周期脉冲,其占空比极低,帧长或脉冲重复时间Tf(Frame Time)的典型值为单周期脉冲宽度的一百到一千倍。类似于ALOHA系统,这样的脉冲序列极容易导致随机碰撞。
(2)伪随机跳时:为减少多址接人时的冲突,给每个用户分配一个特定的伪随机序列,称之为跳时码,其周期为Np。跳时码的每个码元都是整数,且满足。
这样跳时码给每个脉冲附加了时移,第j个单周期脉冲的附加时移为秒。 由于读出单周期脉冲相关器的输出要占用一定的时间,NhTc/Tf应严格小于1。
然而如果NhTc太小,那么多个用户接入时发生冲突的概率仍然会很大。相反,如果NhTc足够大且跳时码设计合理,就可以将多用户干扰近似为加性高斯白噪声AWGN(AdditiveWhite Gauss Noise)信号。
由于跳时码是周期为Np的周期序列,那也为Np周期序列,其周期为Tp=NpTf。跳时码的另外一个作用是使UWB信号的功率谱密度更为平坦。
(3)数据调制:第k个用户发送的数据序列{di(k)}为二进制数据流。每个码元传输Ns个单周期脉冲,这样增加了信号的处理增益。
在这种调制方式下,一个符号(或码元)的持续时间为Ts=NsTf。对于固定的脉冲重复时间Tf,二进制的符号速率Rs,为: 显然,采用上述信号的超宽带脉冲通信系统具有以下特点:信号持续时间极短,为纳秒、亚纳秒级脉冲,信号占空比极低(1%~0.1%),故有很好的多径免疫力;频谱相当宽,达GHz量级,且功率谱密度低,故UWB信号对其他系统干扰小、抗截获能力强;UWB系统处理增益很高,其总处理增益PC为: 例如,当某二进制UWB通信系统Tf=1μs,Tc=1ns,Ns=100,比特速率Rs=10kbps时,该系统UWB信号的处理增益为50dB。
与其他通信系统相比,其处理增益非常高。 另外,UWB信号为极窄脉冲的序列,故有非常强的穿透能力,可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体,能实现雷达、定位、通信三种功能的结合,适合军用战术通信。
2 超宽带信号发射机、接收机基本结构 2.1 发射机和相关接收机模型 与传统的无线收发信机结构相比,UWB收发信机的结构相对简单。如图3所示,在发射端,数据直接对射频脉冲调制,再通过可编程延时器件对脉冲进一步时延控制,最后通过超宽带天线发射出去。
在接收端,信号通过相关器与本地模板波形相乘,积分后通过抽样保持电路送到基带信号处理电路中,由捕获跟踪部分、时钟振荡器和(跳时)码产生器控制可编程延时器,根据相应的时延产生本地模板波形,与接收信号相乘。整个收发信机几乎全部由数字电路构成,便于降低成本和小型化。
2.2 Rake接收机模型 由于UWB信号需要用时域的方法进行分析,多用于户内密集多径(多径可达到30条)的条件下,而且每条路径的信号能量都很小,难以对每条信道做出估计,所以使UWB信号的Rake接收成为可能。Rake接收机使原来能量很小的多径信号经过能量合并后提高的信噪比提高系统性能。
3 UWB与其他几种无线个人局域网技术的比较 由于UWB技术的种种优点,使其成为无线个人局域网络WPAN (Wireless Personal Area Network)的主要技术之一。WPAN的目标是用无线电或红外线代替传统的有线电缆,以低价格和低功耗在10m范围内实现个人信息终端的智能化互联,组建个人化信息网络。
其最普遍的应用是连接电脑、打印机、无绳电话、PDA以及信息家电等设备。目前实现WPAN的主要技术有:IEEE802.11b(Win)、Home RF、IrDA、蓝牙(Bluetooth)以及超宽带等五种。
可以看出UWB技术的优势较为明显,主要不足是发射功率过小限制了其传输距离.也就是说,10m以内,UWB可以发挥出高达数百Mbps的传输性能,对于远距离应用IEEE802.11b或Home RF无线PAN的性能将强于UWB。UWB和同为热门的IE。