近年来，中国高速公路建设飞速发展，截至2013年底，高速公路建设总长度已经超过十万公里，超越其他国家，并且在此后的三十年间，公路建设将有越来越快的进度。公路建设的工程质量也越来越受到重视，道路检测是一项需求广泛的检测项目，它包括地下目标检测、地下管线检测、公路层位检测等。传统的钻孔取芯检测法效率低，影响交通，而且具有破坏性，无法连续获取测量数据。探地雷达(Ground Penerating Radar)是一种新兴的无损检测工具，它具有高效快速、高分辨率、高精度、可连续检测等诸多优点。　　本文结合北京市交委科技委项目，对基于脉冲体制和频率步进体制的探地雷达技术进行了研究。论文的主要工作和创新点如下:　　1.结合项目需求，研究了冲激体制探地雷达的脉冲产生和接收技术，提出并研制了一种基于串联雪崩三极管的高重频低过冲脉冲发生器，提出并研制了一种基于阶跃恢复二极管的单周期脉冲发生器和一种高带宽适合于单周期脉冲的等效采样接收机，具体包括:　　(1)针对道路下深层目标的探测需求，提出了并研制了一种基于串联雪崩三极管的高重频低过冲的冲击脉冲发生器，输出脉冲峰峰值为230V，能在300kHz的脉冲重复频率下可靠工作;针对经典的雪崩三极管方案输出脉冲存在远端过冲的现状，提出电阻网络端接方案抑制过冲，使输出脉冲的过冲幅度降为几十毫伏，满足更大深度的探测需求。　　(2)针对高速公路层位探测对脉冲源快上升沿和低振铃的需求，提出了并研制了一种基于阶跃恢复二极管的单周期脉冲发生器，输出脉冲峰-峰值为23V，峰峰值上升沿为174ps，振铃水平低于3％。相对于前人的发生器，该单周期脉冲发生器结构简单，性能稳定，利用电容和二极管组成的多级衰减电路抑制振铃，成功应用于公路探测雷达系统中，实现路面层位信息的准确检测。　　(3)针对高速公路层位探测需求，本文研制了一种适合于单周期脉冲的高带宽等效采样接收机，使用取样相位鉴相器代替常规采样门，采用延时结构，精确控制与发射信号的相位关系，对来自天线的单路单周期信号进行采样和放大，具有很高的采样带宽。　　(4)同时，本文研制了多套脉冲发生器和接收机，应用于科研样机、商业化探地雷达、管线探测雷达等多种产品中，经济效益显著。　　2.冲激脉冲探地雷达技术已日渐成熟，但在有些方面仍难以突破，例如:参数难以实时调整、脉冲幅度难以继续提升、对天线性能要求较高等问题。本文对频率步进体制探地雷达技术进行深入研究，搭建了一套频率步进探地雷达样机，该探地雷达样机使用矢量网络分析仪进行发射和接收，收发天线采用阵列天线，通过PC端上位机软件进行控制。研究了通过多通道补偿技术，在Labview环境下开发系统控制程序，并在实验室环境下验证了探地雷达在介质层速度谱反演方面的性能，拓宽了对道路检测雷达技术的技术研究。