探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)技术是一种被广泛采用的无损地球物理测量技术,它利用电磁波在不连续的介质中会发生透射和反射的原理来探测地下目标与地质现象,在城市管道检测、矿物勘探、生命救援探测等工程实践场景中都有越来越广泛的应用。随着人们对探地精度、深度的要求越来越高,对高性能探地雷达的收发电路进行深入研究和探索也越来越有必要。本文主要研究了超宽带脉冲式探地雷达收发电路的设计与实现,通过对多种发射机和接收机的实现方案进行对比分析,提出了复用性强、参数易调整数字式脉冲探地雷达发射机设计方案和实时采样接收机方案。发射机以高速DAC为脉冲产生源,配合衰减器、放大器等前端模拟电路来实现;接收机以高速ADC为核心,具有高采样率、高动态范围等优点。本文的主要工作如下:首先,本文调研和对比了国内外研究现状,总结了当前探地雷达技术的发展方向和发展趋势,分析了探地雷达的几种主要类型。然后,详细介绍了探地雷达技术的基本理论,研究电磁波尤其是脉冲电磁波在地下介质中的传播特点,并设计了探地雷达收发电路的系统结构。其次,本文研究了阶跃恢复二极管、雪崩晶体管作为超宽带脉冲产生器的传统技术方案,并对其典型电路进行仿真和实测,针对其局限性,设计了一种采用高速DAC为核心,以高性能FPGA作为主控制器,配合放大器和衰减器等射频前端来产生脉冲宽度、重频、脉冲幅度均独立可调的数字式探地雷达发射机,同时设计实现了高增益宽带天线。在研究了传统超宽带雷达接收机的实现方式后,本文选用高速ADC作为接收机核心,配合外围滤波器、放大器、衰减器等模拟信号前端电路,设计并实现了高动态范围、高采样率的实时采样探地雷达接收机。最后,本文根据设计方案,对发射机和接收机电路进行了实物制作和详细的测试。发射机可产生最窄1.8ns、最高12.7V、重频超过100MHz脉冲信号;接收机的采样率可达1000MHz,动态范围达48dB,并对收发电路进行了外场实验,验证了其地下目标探测的功能。测试结果表明本文完成了对探地雷达发射机和接收机电路的设计与调试工作。本文设计的脉冲可变探地雷达收发电路具有集成度高、参数灵活可调、扩展性强等特点。