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《吉林大学学报(地球科学版)》 2006年01期
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三维频散介质中地质雷达信号的FDTD数值模拟

刘四新  曾昭发  徐波  
【摘要】:考虑频散介质的电磁波传播,引入随频率变化的电位移矢量D,并对电场强度E和电位移D进行标准化。开发出一种计算介电常数随频率变化满足Debye关系的频散介质中麦克斯韦方程的时间域有限差分(FDTD)解法,并编写了相应的计算原代码。在边界部分引入假象的介电常数和磁导率,实现了边界的无反射吸收,避免了Berenger完全匹配层中场分裂过程,提高了计算效率。计算实例可以看出频散介质中波的传播情况。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王春辉;刘四新;仝传雪;;探地雷达测量土壤水含量的进展[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
2 仝传雪;刘四新;王春辉;;时域有限差分法(FDTD)模拟探地雷达极化测量[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
3 王卓;曾昭发;张代国;郑圣谈;徐铮伟;;基于解析方法计算频散层状介质的探地雷达响应[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年S1期
4 吴俊军;刘四新;周峻峰;;有损耗介质中探地雷达测量的数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年S1期
5 何瑞珍;胡振琪;王金;王萍;;利用探地雷达检测土壤质量的研究进展[J];地球物理学进展;2009年04期
6 李华;鲁光银;何现启;邓珂;;探地雷达的发展历程及其前景探讨[J];地球物理学进展;2010年04期
7 冯德山;陈承申;戴前伟;;基于UPML边界条件的交替方向隐式有限差分法GPR全波场数值模拟[J];地球物理学报;2010年10期
8 肖明顺;昌彦君;曹中林;金钢燮;;探地雷达数值模拟的吸收边界条件研究[J];工程地球物理学报;2008年03期
9 冯德山;陈承申;王洪华;;基于混合边界条件的有限单元法GPR正演模拟[J];地球物理学报;2012年11期
10 詹应林;昌彦君;曹中林;;基于UPML吸收边界的探地雷达数值模拟研究[J];资源环境与工程;2008年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈承申;探地雷达二维有限元正演模拟[D];中南大学;2011年
2 贾海亮;冲击脉冲探地雷达系统的设计与实现[D];沈阳航空航天大学;2012年
3 张代国;频散介质的探地雷达响应模拟研究[D];吉林大学;2007年
4 仝传雪;探地雷达极化测量响应研究[D];吉林大学;2007年
5 王春辉;探地雷达方法测量近地表含水量及污染物探测研究[D];吉林大学;2007年
6 李庆伟;有耗色散地质介质中的GPR脉冲传播研究[D];成都理工大学;2008年
7 富鸿;频散介质的瞬变电磁模拟研究[D];吉林大学;2009年
8 邢超;应用电磁波检测粮食水分的研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 尹春蕾;利用探地雷达及高密度电阻率法对地下水进行评价的研究[D];吉林大学;2010年
10 王洪华;探地雷达二维无单元法正演模拟[D];中南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘四新,佐藤源之;时间域有限差分法(FDTD)对井中雷达的数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年04期
2 刘四新;二维圆柱坐标下FDTD法对多频电磁波测井的数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘四新,曾昭发,徐波;地质雷达数值模拟中有损耗介质吸收边界条件的实现[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年03期
2 徐凯军;李桐林;;垂直有限线源三维地电场有限差分正演研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年01期
3 于小平;杨国东;许惠平;肖锋;赵震宇;刘财;孟令顺;;带状区域GPS大地高转换成正常高的研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年01期
4 周峻峰;刘四新;吴俊军;;跨孔雷达探测地下异常体的数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年S1期
5 王飞;刘四新;吴俊军;傅磊;张丽丽;曲昕馨;;时间域有限差分法在钻孔雷达探测金属矿中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年S1期
6 史晓锋,李铮,蔡志权;随钻电磁波传播电阻率测量工具探测深度研究[J];测井技术;2002年02期
7 刘四新,佐藤源之;多频电磁波测井的数值模拟和实验研究[J];测井技术;2003年04期
8 史晓锋;;水平井中随钻电阻率测量仪定位和预测地层界面的方法[J];测井技术;2006年02期
9 姚军;范晓敏;王斌;;三维圆柱坐标系下FDTD法对电磁波传播测井的数值模拟[J];测井技术;2009年03期
10 李清亮;潘威炎;;线圈系电磁波测井中支撑芯棒对响应场的影响[J];电波科学学报;1993年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 康俊佐;阵列传播电阻率测井资料反演方法与仪器优化组合研究[D];吉林大学;2005年
2 刘之的;随钻测井响应反演方法及应用研究[D];西南石油大学;2006年
3 钟声;钻孔雷达与数字摄像动态勘察技术若干关键问题研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 陈承申;探地雷达二维有限元正演模拟[D];中南大学;2011年
2 秦承彬;探地雷达在隧道超前地质预报与衬砌检测中的应用研究[D];西南交通大学;2011年
3 郭付印;探地雷达在隧道超前地质预报中的应用研究[D];华南理工大学;2011年
4 姚军;电磁波测井的时域差分模拟研究[D];吉林大学;2008年
5 杨曦;井间电磁波场数值模拟与成像[D];中国地质大学;2008年
6 连晟;复电阻率测井数值模拟研究[D];吉林大学;2009年
7 卢志远;水平井储层界面预测方法研究[D];中国石油大学;2009年
8 赵玲;基于时域有限差分法的随钻电磁波测井响应数值计算研究[D];西安石油大学;2009年
9 彭凌星;钻孔雷达正演模拟及应用研究[D];中南大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 关涌涛;探地雷达速度谱估计的实验研究[J];安阳师范学院学报;2004年02期
2 沈以煦;;水稻小麦油菜籽电特性的测试[J];北京农业工程大学学报;1992年03期
3 彭亮;徐清;朱忠礼;余瀚;;应用低频微波波段GPR测量土壤结构[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年03期
4 刘四新,佐藤源之;时间域有限差分法(FDTD)对井中雷达的数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年04期
5 刘四新,曾昭发,徐波;地质雷达数值模拟中有损耗介质吸收边界条件的实现[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年03期
6 曾昭发,高尔根;三维介质中探地雷达(GPR)波传播逐段迭代射线追踪方法研究和应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年S1期
7 刘四新,曾昭发,徐波;钻孔雷达探测地下裂缝[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年S1期
8 郭秀军;黄潇雨;;含油污水污染地下介质的电性异常模拟及实例分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年01期
9 王春辉;刘四新;仝传雪;;探地雷达测量土壤水含量的进展[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
10 郑圣谈;曾昭发;王者江;;层状介质高频电磁场响应及位移电流影响[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陶宏根;童茂松;丁柱;陈国华;;复电阻率测井的数值模拟[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 詹毅;复杂有耗色散地层中的FDTD方法以及在冲击探地雷达中的应用[D];西安电子科技大学;2000年
2 孙宇瑞;非饱和土壤介电特性测量理论与方法的研究[D];中国农业大学;2000年
3 张蓓;路面结构层材料介电特性及其厚度反演分析的系统识别方法——路面雷达关键技术研究[D];重庆大学;2003年
4 孔令讲;浅地层探地雷达信号处理算法的研究[D];电子科技大学;2003年
5 郑奎松;FDTD网络并行计算及ADI-FDTD方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
6 张辉;复电阻率三维电磁场正反演研究[D];吉林大学;2006年
7 胡春生;脉冲半导体激光器高速三维成像激光雷达研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 钟燕辉;层状体系介电特性反演及其工程应用[D];大连理工大学;2006年
9 杜军;盾构隧道壁后注浆探测图像识别及沉降控制研究[D];同济大学;2006年
10 徐凯军;2.5维复电阻率电磁场正反演研究[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈承申;探地雷达二维有限元正演模拟[D];中南大学;2011年
2 巨兆强;中国几种典型土壤介电常数及其与含水量的关系[D];中国农业大学;2005年
3 杨兆良;探地雷达信号处理及软件研制[D];电子科技大学;2005年
4 熊文成;含水含盐土壤介电特性及反演研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2005年
5 王欣;场效应管高压宽脉宽双快沿脉冲源技术研究[D];中国工程物理研究院;2005年
6 邢巍巍;LNAPLs在土体中的运移特性研究[D];清华大学;2005年
7 徐波;利用反Q滤波方法消除探地雷达信号子波频散[D];吉林大学;2006年
8 宋利霞;GPR偏移技术在考古探测中的应用研究[D];成都理工大学;2006年
9 李笑吟;晋西黄土区土壤水分时空变化规律研究[D];北京林业大学;2006年
10 陶锐;冲激脉冲探地雷达接收机技术的研究[D];大连理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 秦艳芳;陈曦;周可法;孙莉;张捷斌;;利用探地雷达观测分析早春融雪前后沙丘表层土壤含水量的时空分布[J];冰川冻土;2012年03期
2 王卓;曾昭发;张代国;郑圣谈;徐铮伟;;基于解析方法计算频散层状介质的探地雷达响应[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年S1期
3 董航;刘四新;王春晖;曾昭发;鹿琪;王者江;易兵;;探地雷达测量近地表含水量的研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2009年01期
4 何瑞珍;胡振琪;王金;王萍;;利用探地雷达检测土壤质量的研究进展[J];地球物理学进展;2009年04期
5 周竹生;曾升;刘朝红;;基于元元数据的勘探开发数据模型规范化[J];地球物理学进展;2011年06期
6 李丽丽;马国庆;;全极化探地雷达采集系统及校准技术[J];地球物理学进展;2011年06期
7 冯德山;陈承申;戴前伟;;基于UPML边界条件的交替方向隐式有限差分法GPR全波场数值模拟[J];地球物理学报;2010年10期
8 王亚清;武毅;查恩来;;探地雷达技术在山海关古城墙隐伏缺陷探测中的应用研究[J];工程地球物理学报;2010年01期
9 冉弥;邓世坤;陆礼训;;探地雷达测量土壤含水量综述[J];工程地球物理学报;2010年04期
10 刘凯;刘怀山;裴建新;;岩溶塌陷的地质雷达正演模拟分析[J];工程地球物理学报;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 贾永刚;侯晓冬;郭秀军;单红仙;;利用探地雷达确定土中污染物含量的研究[A];第二届全国环境岩土工程与土工合成材料技术研讨会论文集(二)[C];2008年
2 吴丰收;吴德胜;席锦州;苏有财;花晓鸣;;隧底隐伏煤层采空区探测[A];第九届全国工程地质大会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 浦实;铁路无线通信系统射频链路的一体化建模与分析[D];北京交通大学;2011年
2 何瑞珍;探地雷达检测土壤物化质量的关键技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
3 舒志乐;隧道衬砌内空洞探地雷达探测正反演研究[D];重庆大学;2010年
4 顾翔;雷达成像的电磁场仿真与超分辨成像算法研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周飞;仓外探测小麦密度及数量的反演研究[D];河南工业大学;2010年
2 张强;基于探地雷达的高速公路厚度自动检测算法研究及软件实现[D];南昌大学;2010年
3 侯征;支持向量机在物探方法预测含水层含水量中的应用[D];石家庄经济学院;2010年
4 张阿东;基于UPML边界的车载多天线系统FDTD研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 彭湘桂;探地雷达在北京市道路下方病害检测中的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 陈承申;探地雷达二维有限元正演模拟[D];中南大学;2011年
7 曾知法;隧道不良地质体地震与地质雷达正演偏移数值模拟及物探信号处理研究[D];成都理工大学;2011年
8 徐海洋;复杂地质条件下长大隧道综合地质超前预报研究[D];重庆大学;2011年
9 王春辉;探地雷达方法测量近地表含水量及污染物探测研究[D];吉林大学;2007年
10 王卓;一维层状介质电磁探测稳健反演[D];吉林大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘四新;曾昭发;徐波;;三维频散介质中地质雷达信号的FDTD数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年01期
2 吴俊军;刘四新;周峻峰;;有损耗介质中探地雷达测量的数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年S1期
3 王水强,万明浩,谢雄耀,赵永辉,姜卫方;不同地质雷达测量参数对数据采集效果的影响[J];上海地质;1999年01期
4 王水强,万明浩,谢雄耀,赵永辉,姜卫方;不同地质雷达测量参数对数据采集效果的影响[J];物探与化探;1999年03期
5 徐占峰;地质雷达技术及其在工程勘探中的应用[J];物探装备;1999年04期
6 姜卫方,万明浩,赵永辉,王水强,谭春;地质雷达在滑坡面调查中的应用及效果分析[J];物探与化探;2000年03期
7 李成香,强建科,王建军;地质雷达在公路裂缝检测中的应用[J];工程地球物理学报;2004年03期
8 周辉,韩波,邱东玲,裴建新,王兆磊;地质雷达资料的偏移速度分析和叠前偏移[J];吉林大学学报(地球科学版);2005年02期
9 姜卫方,万明浩,谢雄耀,赵永辉,王水强;混凝土体内钢筋位置检测实例——高频地质雷达应用效果[J];上海地质;1999年01期
10 张山;地质雷达在工程勘探和检测中的应用[J];地质装备;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李泽林;葛为中;;地质雷达在石灰岩地区地下洞室中的应用[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
2 孙怀凤;李术才;崔伟;邱道宏;刘钦;;综合地质预报在某隧道明洞探测中的应用[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集(Ⅰ)[C];2009年
3 赵育台;黄丹青;;地质雷达与公路无损检测技术[A];第六届全国工程地质大会论文集[C];2000年
4 王武;汤井田;肖晓;;地质雷达技术及其应用[A];当代矿山地质地球物理新进展[C];2004年
5 程志平;;地质雷达波形图计算机合成[A];1996年中国地球物理学会第十二届学术年会论文集[C];1996年
6 曾昭发;田钢;薛建;王者江;吴边;;基于小波变换的地质雷达数据成像和自动解释[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年
7 赵春来;;地质雷达在隧道强含水不良地质地层施工中的应用研究[A];全国矿山建设学术会议论文选集(下册)[C];2004年
8 邹麓;关键;徐兴荣;;地质雷达在城区表层调查中的应用[A];中国地球物理·2009[C];2009年
9 吴俊;毛海和;应松;夏才初;;地质雷达在公路隧道短期地质超前预报中的应用[A];中国公路学会2003年学术年会论文集[C];2003年
10 李为腾;李术才;薛翊国;赵岩;丁志海;;地质雷达在胶州湾海底隧道F_(4-5)含水断层超前预报中的应用[A];全国地下工程超前地质预报与灾害治理学术及技术研讨会论文集(Ⅰ)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 豫沙;用地质雷达探寻地下珍宝[N];大众科技报;2000年
2 杨井珲;隧道施工多险阻地质雷达屡攻关[N];中国煤炭报;2000年
3 通讯员 龚向前 记者 夏斐;堤坝管涌探测技术获突破[N];光明日报;2001年
4 记者 黄里;乐山大佛接受“体检”[N];四川日报;2006年
5 王应富;地质雷达技术:准确预测隧道地灾[N];地质勘查导报;2007年
6 周力军(书评人);科学与人文的和谐家园[N];中国图书商报;2006年
7 本报记者  杨兴群;乐山大佛昨起“体检”[N];乐山日报;2006年
8 周力军;《水流花静》:科学与人文的和谐家园[N];中国教师报;2006年
9 李彪;围绕做强做大拓展社会项目[N];中煤地质报;2008年
10 河南省驻马店市公路局 郭建华;地质雷达检测在漯驻高速公路软基处治中的应用[N];中国信息报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 裴建新;补偿吸收衰减的地质雷达数据叠前偏移方法研究[D];中国海洋大学;2007年
2 方慧;介质不均匀性与探地雷达信号关系研究[D];中国地质大学(北京);2005年
3 杨艳青;运营隧道健康诊断及剩余寿命评估研究[D];北京交通大学;2012年
4 姜志海;巷道掘进工作面瞬变电磁超前探测机理与技术研究[D];中国矿业大学;2008年
5 张凯;电磁场问题的PML方法与哈密顿偏微系统的多辛算法[D];吉林大学;2006年
6 李忠;在建铁路隧道水砂混合物突涌灾害的形成机制、预报及防治[D];中国矿业大学;2009年
7 蒋小珍;线性工程路基岩溶土洞(塌陷)灾害防治综合研究[D];中国地质大学(北京);2008年
8 孟陆波;隧道超前地质预报技术与计算机辅助预报系统研究[D];成都理工大学;2009年
9 杭超;冷原子介质中超慢光的非线性传播特性研究[D];华东师范大学;2007年
10 王晓华;周期导波结构的研究[D];电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王兆磊;用地质雷达二维数据资料反演地下介质参数的方法[D];中国海洋大学;2004年
2 彭珍发;西商高速公路建设中的地质雷达技术应用与研究[D];成都理工大学;2011年
3 向亮星;地质雷达在隧道超前预报中的应用及其数据分析研究[D];西南交通大学;2012年
4 李亚飞;地质雷达超前地质预报正演模拟[D];北京交通大学;2012年
5 王智;黄土隧道中地质雷达超前预报图像的实例分析[D];长沙理工大学;2010年
6 娄锡燕;地质雷达在隧道健康诊断中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年
7 刘龙;Maxwell方程数值解的多重网格方法与自适应方法[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 张劲松;地质雷达技术在京沪高速公路病害探测中的应用研究[D];中国地质大学(北京);2010年
9 曾知法;隧道不良地质体地震与地质雷达正演偏移数值模拟及物探信号处理研究[D];成都理工大学;2011年
10 冯德山;地质雷达二维时域有限差分正演[D];中南大学;2004年
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