矿业安全与环保

作者：许献磊, 张朝阳, 彭苏萍, 陈令洲, 张迪

关键词：地质雷达, 超深探测, 天线开发, 屏蔽装置, FPGA实时处理

地质雷达技术已经广泛应用于地质结构及安全隐患探测中，受限于复杂地质条件，常规地质雷达探测天线系统存在探测深度浅、深部探测精度降低等缺陷，且难以实现实时处理功能。开发了一种低频地质雷达屏蔽天线系统，与常规地质雷达天线系统相比，该系统有2个优势：①通过低频屏蔽及阻抗匹配设计，增强了天线的聚焦和辐射特性，可有效屏蔽环境干扰信号，提高数据的信噪比；②构建了基于FPGA的数据实时处理框架，应用于可编程芯片上，系统开发实现了数据内插、去噪、增益等处理算法的集成，实现了数据的实时处理。试验结果表明：该低频地质雷达天线系统在城市环境下其探测深度可达30 m，基于FPGA的处理模块实现了数据的实时处理，同时数字图像实时处理算法将图像信息熵、平均梯度等相对常规数据的处理平均提升分别为13.72%、12.44%。

来源：2022年第4期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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