随着我国国民经济和综合国力的快速发展,地下探测工作越来越受到重视,而探地雷达作为一种比较实用的检测设备,有着无损、探测速度快、可以连续成像等优点,便受到了广泛的关注和研究。探地雷达的应用范围相当广泛,可用于工程质量监督、采矿、地下勘察和军事排雷等等,其在促进经济发展和军用两方面起着十分重要的作用。因此,需要加强对探地雷达的研究,不断提升探地雷达的性能,以更好地发挥其实用价值。本文先介绍了探地雷达的研究背景和意义,阐述了国内外探地雷达的研究动态。然后介绍了步进频体制探地雷达的测距原理并进行了发射机的参数分析,在此基础上进行了步进频段范围和步进长度的选择,同时对接收机的技术指标进行了说明。后续对本系统的设计方案进行了详解,包括发射机的构成、接收机的构成、FPGA控制部分的构成、芯片驱动程序的编写。最后对整个硬件部分进行了测试和分析。发射机包扩DDS部分和增益控制部分。FPGA控制DDS芯片AD9912产生VHF频段内60MHz-180MHz的步进频连续波信号,步进长度为2MHz。然后利用增益控制部分去调节发射机的发射信号功率以及功率的平坦度。接收机由低噪放PSA-545、正交混频器AD8348和模数转换芯片AD7729构成。低噪放为进入系统的信号提供20d B固定增益,正交混频器提供44d B的动态增益。步进频回波信号通过低噪放后进入正交混频器自混频,经RC低通滤波器滤波后产生差拍信号,差拍信号进入AD7729进行模数转换,由模拟信号变为数字信号后传入FPGA。FPGA控制部分以一款Xilink公司Spartan-6系列芯片为核心,为其搭建了Flash和晶振电路,以便对发射机和接收机芯片进行配置。驱动程序的编写部分详细介绍了AD9912产生步进频信号的编程思路,对AD7729所进行的寄存器配置以及数据传输给PC机的实现方式。通过硬件测试得到的结果:发射机实现了以2MHz为步长的60MHz-180MHz的步进频连续波信号的发射,且功率平坦度控制在2d B的范围内,接收机能将接收到的信号自混频产生差拍信号并通过ADC转换为数字信号送入FPGA,完成了系统收发功能。后续将数据传输至PC机中,利用Matlab软件分析和处理后完成了基本测距功能。