1、探地雷達（Ground Penertrating Radar，GPR）作為一種地球物理方法，廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的地下目標(biāo)無損探測。由于地下介質(zhì)電磁特性的復(fù)雜程度以及目標(biāo)的反射特性各不相同，為了獲得良好的探測準(zhǔn)確性，探地雷達一般都是專機專用。為了實現(xiàn)青海凍土地區(qū)可燃冰的探測，要求探地雷達在該地區(qū)具有130米以上的探測深度。目前的探地雷達大多應(yīng)用于幾厘米到50米的探測深度，天線中心頻率集中在10MHz到4GHz范圍內(nèi)。為了實現(xiàn)預(yù)期的探測深度

2、，在增強發(fā)射雷達波在地下介質(zhì)中的穿透能力的同時提高對回波信號的補償能力。本文主要對探地雷達系統(tǒng)的接收機部分進行設(shè)計，全文主要工作如下：
　　系統(tǒng)分析與整體設(shè)計。先對探地雷達系統(tǒng)的探測原理和接收機的設(shè)計需求進行研究分析，通過對不同雷達體制優(yōu)缺點的說明和對比，選擇了野外探測中移動方便顯示直觀的沖激脈沖體制雷達。在明確發(fā)射信號形式及信號衰減影響因素后，結(jié)合理論分析與經(jīng)驗公式制定出設(shè)計指標(biāo)，并給出了接收機硬件總體設(shè)計方案，即具有時變增益功

3、能的內(nèi)同步實時采樣探地雷達接收機。
　　接收機設(shè)計實現(xiàn)分為硬件電路、FPGA控制邏輯和上位機軟件設(shè)計三個部分。硬件電路部分，根據(jù)功能設(shè)計要求，同時考慮接收機各性能指標(biāo)，分別對采樣觸發(fā)電路、時變增益放大電路、ADC采樣電路和數(shù)據(jù)傳輸電路進行詳細(xì)的設(shè)計說明。FPGA控制邏輯部分，對應(yīng)各部分電路功能，分4個模塊進行基于ISE的FPGA邏輯設(shè)計。接收機與上位機采用USB總線進行數(shù)據(jù)傳輸，上位機軟件使用LabVIEW編寫，能夠完成對AD采樣

4、數(shù)據(jù)的接收、數(shù)據(jù)顯示、波形顯示及數(shù)據(jù)存儲工作，還可以實現(xiàn)對增益的階梯式連續(xù)設(shè)定。
　　接收機功能及性能測試工作。完成了對時變增益放大、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸功能的測試驗證；另外，還對噪聲系數(shù)、靈敏度、帶寬及動態(tài)范圍這些接收機性能評價參數(shù)進行測試，測試結(jié)果表明設(shè)計滿足功能要求，性能優(yōu)秀。相比于傳統(tǒng)的沖激脈沖探地雷達接收機，本文的設(shè)計具有信號能量利用率高的優(yōu)點，接收機的動態(tài)范圍得到有效的擴大，同時所采用的內(nèi)同步方式能夠避免外同步方式中同步