光纖傳輸技術在探地雷達系統(tǒng)設計中的新應用.pdf

1、探地雷達是一種利用高頻電磁波的反射探測目標及地下介質分布的物探方法。沖擊脈沖體制探地雷達所采用的沖擊脈沖信號攜帶有豐富的低頻和高頻分量，能兼顧探測距離和分辨率等系統(tǒng)性能。因此被廣泛應用于樹林、冰雪、泥土等多散射環(huán)境中目標的探測和識別。 沖擊脈沖體制探地雷達采用的窄脈沖信號具有很大的瞬時帶寬，同軸電纜難以實現(xiàn)無色散、無失真的信號傳輸。如果以光波作為載波進行窄脈沖信號的傳輸，可以有效的減少脈沖信號的相對帶寬；而且光纖是由絕緣體材料制

2、成，不會出現(xiàn)同軸電纜因外皮帶電引起輻射導致波形失真的問題。因此，光纖取代同軸電纜作為沖擊脈沖體制探地雷達的信號傳輸媒質具有重要的工程意義。 本文的主要工作是根據(jù)沖擊脈沖體制探地雷達對信號傳輸?shù)奶厥庖?，設計、制作并調(diào)試出滿足雷達系統(tǒng)要求的光纖傳輸系統(tǒng)。 本文的主要貢獻和創(chuàng)新點可以歸納為以下幾個方面： (1)在對無載波、大瞬時帶寬的高斯脈沖信號分析的基礎上，采用光纖傳輸系統(tǒng)進行雷達信號傳輸； (2)結合光纖

3、傳輸原理及光電器件性能參數(shù)，設計出適合沖擊脈沖體制探地雷達信號的傳輸方案； (3)選用數(shù)字激光驅動芯片完成模擬光發(fā)射模塊設計，并通過設計慢啟動電路，自動功率控制電路(APC)保證了發(fā)射模塊工作的穩(wěn)定性； (4)選用不同光電檢測器件和相關芯片設計出兩套信號接收方案，并從原理和實測數(shù)據(jù)進行分析評估，從而實現(xiàn)了設計方案的優(yōu)化； (5)設計出了適應于窄脈沖信號的調(diào)制電路和阻抗匹配電路，應用于沖擊脈沖體制探地雷達系統(tǒng)信號傳