قوة مخططات متوسط ​​سعة التتبع (ATA)

lotting متوسط ​​كل الآثار في GPR يوضح المقطع العرضي شخصية الاستجابة مقابل الوقت ويزود المستخدم برؤى وفهم أساسي لطبيعة البيانات.
 

يتم عرض خطوط GPR بشكل شائع بألوان مختلفة بناءً على سعة الإشارة (الشكل 1 أ). ومع ذلك ، فإن أفضل طريقة لإظهار بيانات التتبع هي عن طريق رسم بيانات GPR كتتبع تذبذب (الشكل 1 ب). تصور مؤامرة تتبع متذبذبة اتساع الإشارة على أنها انحرافات عن السعة الصفرية.

الرقم 1:

خط GPR مرسوم بألوان متغيرة (ظلال رمادية) آثار (أ) وتذبذب أثر (ب). لإنشاء مخطط ATA ، يتم تصحيح جميع الآثار (ج) ثم متوسطها إلى تتبع واحد (د).

لإنشاء مخطط ATA ، يتم تصحيح جميع الآثار من خط GPR (وتسمى أيضًا القيمة المطلقة) لإزالة سعة الإشارة السالبة وإظهار جميع الإشارات كسعات موجبة (الشكل 1 ج). بعد ذلك ، يتم حساب متوسط ​​الآثار المصححة في تتبع واحد (الشكل 1 د). يعني متوسط ​​البيانات المصححة أن الضوضاء والإشارات كلها مدرجة في المتوسط ​​الناتج.

عادة ما يتم رسم قطع ATA بمتوسط ​​تتبع على جانبها (الشكل 2) ؛ الوقت في الاتجاه X والسعة في الاتجاه Y. أيضًا ، نظرًا لوجود نطاق ديناميكي كبير في اتساع إشارة GPR ، يتم عادةً رسم مخطط سعة التتبع المتوسط ​​بمقياس اتساع لوغاريتمي.

1. يمكن استخدام المؤامرة لتقييم وتقدير الضوضاء العشوائية وعمق تغلغل إشارات GPR
2. تم التأكيد على عاكسات الكذب المسطحة ؛ يتم حساب متوسط ​​العواكس التي تنغمس أو تختلف في العمق
3. ستظهر ضوضاء النظام المتماسكة التي لا تتغير بمرور الوقت في مخطط ATA ويمكن تشخيصها على هذا النحو
4. تُظهر المؤامرة ما إذا كان يتم قطع إشارات GPR
5. منحنى اضمحلال السعة مع الوقت هو مقياس جيد للتوهين الأرضي
6. يوفر تقليل سعة ATA دليلًا إلى وظيفة كسب الوقت المناسبة لتطبيقها على البيانات

في هذه المقالة ، نركز على كيفية استخدام مخطط متوسط ​​سعة التتبع (ATA) لكل من a و e.

الرقم 2:

متوسط ​​التتبع المعدل مرسوم بمقياس لوغاريتمي. A و D = ضوضاء التردد الراديوي في الخلفية ، B = نبضة الإرسال و C = إشارات التوهين. "عمق اختراق GPR" هو العمق الذي خففته إشارات GPR وصولاً إلى ضوضاء الأرضية RF.

يبدأ مستقبل GPR في التسجيل قبل أن ينطلق جهاز الإرسال GPR ، مما ينتج عنه ضوضاء تردد الراديو الخلفية (RF) فقط في البيانات (A في الشكلين 2 و 3).

بعد إطلاق جهاز إرسال GPR ، تكون أعلى إشارة اتساع في مخطط ATA هي عادةً الوصول المباشر لنبضة إرسال GPR إلى جهاز الاستقبال ؛ تنتقل هذه الإشارة عبر الهواء بسرعة الضوء (B في الشكلين 2 و 3). وهذا ما يسمى "موجة الهواء المباشر".

بعد النبضة المباشرة ، تكون إشارات GPR التي تصل إلى المستقبل أضعف ، حيث تم إضعافها بعد انتقالها عبر باطن الأرض. كلما تقدمت إشارات GPR في الأرض ، كانت أضعف وتأخر وصولها (C في الشكلين 2 و 3).

بعد أن تضعف جميع إشارات GPR ، يسجل المستقبل مرة أخرى ضوضاء التردد الراديوي في الخلفية (D في الشكلين 2 و 3).

الرقم 3:

رسم توضيحي لأنواع الإشارات التي يستقبلها GPR

يُعرَّف العمق الذي تكون عنده إشارات GPR بنفس سعة ضوضاء الخلفية (بحيث لا يمكن تمييزها بعد الآن) على أنه GPR "عمق الاختراق" ؛ يختلف عمق الاختراق هذا بناءً على الخصائص الكهربائية للمادة (الشكل 5).

ضوضاء RF الخلفية

قبل إطلاق جهاز إرسال GPR ، يقوم مستقبل GPR بتسجيل بواعث تردد الراديو الأخرى في عرض النطاق الترددي الخاص به (A في الشكل 2). في المثال الموضح في الشكل 2 ، تبلغ أرضية ضوضاء الخلفية 0.004 مللي فولت تقريبًا.

أمثلة على مخططات ATA لبيانات 100 ميجا هرتز مع ضوضاء عشوائية في الخلفية تتراوح من 0.03 إلى 2 مللي فولت (أقوى 66x) موضحة في الشكل 4. يمكن أن تختلف ضوضاء الخلفية بشكل كبير اعتمادًا على بيئة التردد اللاسلكي - المناطق ، عادة المناطق الحضرية ، مع العديد من أجهزة الإرسال الراديوية القوية يمكن أن تولد إشارات أقوى 1000 مرة من المناطق الأخرى النائية أو الريفية مع القليل من بواعث التردد اللاسلكي.
تقلل ضوضاء الخلفية العالية من عمق اختراق GPR.

الرقم 4:

تُظهر مخططات ATA مستويات مختلفة من ضوضاء تردد الراديو في الخلفية.

تظهر مخططات ATA أن اتساع GPR تتحلل بمرور الوقت. يوضح الشكل 5 منحنيات التوهين القصوى لهوائيات 100 MHz. ينحدر الخط الأحمر تدريجيًا جدًا ، مما يشير إلى ضعف منخفض واختراق عميق لإشارة GPR. في الواقع ، عند 850 نانوثانية (حوالي 45 مترًا) ، لم تخف الإشارة حتى الآن إلى أرضية الضوضاء ؛ هذا يعني أن المشغل قد يرى أعمق إذا قام بتعيين نافذة زمنية أطول. يُظهر الخط الأخضر توهينًا أعلى ، حيث تسقط إشارة GPR بسرعة في أرضية ضوضاء الخلفية ، مما يشير إلى تغلغل محدود لإشارة GPR في هذا الموقع.

الرقم 5:

منحنيات التوهين المنخفضة (الخط الأحمر) والمرتفعة (الخط الأخضر).