Digital Off
Analog Off Sampling Off
Digital On
Analog Off Sampling Off
Digital Off
time
Analog On Sampling On
Digital Off time
Receiver Operation
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发射波
第一层 第二层
第三层
5
散射
图 2.3: 信号发射与数据采集
界面示意
雷达成图原理
水平地层探测图象
倾斜地层探测图象
地层分界面雷达波反射波形
点源散射
传播参数公式
介电常数表
介电常数-传播速度
雷达波的传播
•几何扩散； •散射； •能量转换； •反射；
地面偶合:原始资料
能量耦合效应
雷达波信号采样方法
Pulse Reception
Only process data from a window of time:
Voltage
Sample Time
Pulse Receptቤተ መጻሕፍቲ ባይዱon Window
Pulse Transmission Rate
Analog On Sampling On
GSSI-地质雷达
SIR-20高速地质透视雷达
SIR-3000 便携式地质雷达
SIR 地面耦合天线
地质雷达的原理
• 地质雷达主机与天线 • 地质雷达工作原理
• 地质雷达系统探测系统 • 地质雷达系统的采样机制 • 地质雷达成图原理
GPR探测系统
1
主机
2
7
发射天线 入射波 4
3
接收天线
6 Reflected pulses
• 最小间隔：1/4波长,波长可以利用天线的中心频 率f 、电磁波在介质中的传播速度Vm计算出来
不同频率天线探测地层分界面
水平分辨率
Fs =2[(Z+λ/4)2-Z2]1/2 =2(λ2/2+λ2/16)1/2 ≈(2λZ)1/2 ≈V(tΔt)1/2
电磁波能量传播图FOOTPRINT
脉冲波
地质雷达探测的有效深度
• 地质雷达探测目标体能力的相关因素：
• 目标体的性质 • 能量在传播过程中的损失 • 发射功率 • 天线的中心频率
地质雷达方法探测深度
天线探测深度与应用
模糊区
电磁波能量传播图
垂直分辨率
– 垂直分辨率：能够分辨的两个物体在垂直方 向上的最小间隔。
• 频率越高，脉冲时间越短，分辨率越高；探测深 度越浅。