定量解译已成为探地雷达系统应用的一个趋势,特别是在定量反演方面(如土壤含水量,沥青层厚度,对地下介质及环境监测等)需要信号的振幅和相位信息,这就需要一个高稳定性的探地雷达系统,因为该稳定性直接影响系统设备的安全和系统精度。商业时域脉冲探地雷达技术由于硬件结构相对简单、时域探测结果直观易懂等因素而越来越成熟,并广泛应用到工程物探和科学研究中来。但是由于系统体制的原因,商业时域脉冲雷达系统的稳定性往往较差,从而对探测结果的精度产生了一定的影响。由于频率域探地雷达系统硬件实现复杂的原因,早期相对时域脉冲雷达发展缓慢。近年来随着电子和计算机技术的发展,多种频率域探地雷达系统出现于工程实测现场。频率域探地雷达系统能对测量的频带进行软件控制,这样可以使得信号的带宽与天线的带宽很好的匹配,并提高发射到地下信号的效率。另外频率域探地雷达系统采用窄带进行接收,与时间域脉冲探地雷达相比,频率域探地雷达采用更慢的数模转换器,具有了更高的分辨能力和准确性,并提高了系统的动态范围。通过对比可以发现频率域探地雷达系统的稳定性要好于商业时域脉冲雷达系统一到两个量级。因此本文设计了频率域探地雷达系统与时域探地雷达系统作比对,首先以商业时域脉冲探地雷达天线的频带和中心频率为基准,设计了与时域脉冲雷达天线相同的频率域探地雷达天线,从而获得相应的频域带通滤波窗函数,为后续探地雷达系统稳定性比对的实验数据处理做准备;论文在最后编写了基于LabVIEW的矢量网络分析仪(Anritsu,2036)的数据的采集控制程序,并以矢量网络分析仪作为步进频系统的主机,初步完成了频域探地雷达系统的设计与搭建。另外,本文更新了部分研究者定量衡量探地雷达系统稳定性的方法,在此基础上论文提出了一种更科学,更具有数学统计意义的衡量探地雷达系统稳定性的方法。基于此方法论文对所搭建的频率域探地雷达系统和商业脉冲探地雷达系统,分别从系统体制、机械振动、温度变化、外部噪音等多种因素对系统稳定性带来的影响进行了定量化的分析,并对相应的结果开展了深入的探讨。在定量分析中论文发现了采用直达波衡量稳定性的效果和意义,为日后定量衡量探地雷达系统稳定性提供参考。从机械振动与探地雷达系统稳定性的关系中可以看到,机械振动的存在会使得探地雷达系统非稳定性增大一个量级,因此有必要设法降低对机械振动给探地雷达系统带来的影响。最后论文从热机时间和环境噪音两个方面分别对探地雷达系统稳定性的影响进行了分析,从而可以得到温度以及环境噪音对探地雷达系统稳定性造成的影响较小,属于次要因素,机械振动和雷达体制本身对探地雷达系统稳定性造成的影响较大,属于主要因素。