【摘要】：當?shù)V難事故發(fā)生后,通過發(fā)射無線信號對井下受災現(xiàn)場進行探測成像,及時獲取被困人員的物理信息,可極大提高救援效率。由于超寬帶信號在穿透障礙物以及目標識別方面具有突出表現(xiàn),因此,超寬帶信號被作為一種新型的通信信號應用于礦井探測成像系統(tǒng)�；诖�,本文在井下穿透特性相關理論研究的基礎上,對超寬帶信號在礦井下的穿透成像算法進行了研究。具體內容如下:1、搭建出井下超寬帶成像系統(tǒng)的基本框圖,分析了煤礦井下超寬帶信號穿透塌方體成像的基本原理。接著針對穿透成像過程中塌方體引起的強雜波問題,利用塌方體雜波在空域是緩變的這一特點,提出了一種將PCA技術與SaS結合的算法對塌方體雜波進行抑制。在仿真和實驗中,所提的聯(lián)合算法表現(xiàn)出對塌方體雜波良好的抑制能力。2、針對超寬帶信號過大帶寬引起的方位向回波數(shù)量不足的問題,提出了一種改進的CS成像算法,該算法主要利用超寬帶回波信號的稀疏性,通過相位誤差估計對回波信號在相位上進行數(shù)據(jù)補償。仿真實驗表明,該算法對不同目標的回波信號均有較好的補償效果。3、針對穿透成像過程中障礙物電磁參數(shù)未知的問題,本文采用Ray-tracing技術對超寬帶信號在井下的穿透傳播過程進行時域模擬分析,最后通過SVM算法對回波樣本數(shù)據(jù)進行訓練得到一個分類器,對于任意的輸入信號都可以直接計算出對應目標信號的物理信息。該算法避免了計算井下復雜塌方體的電磁參數(shù),解決超寬帶信號在井下傳播時的非線性和病態(tài)性。仿真結果表明,采用Ray-tracing與SVM結合的算法可以很好的對塌方體未知情形下隱藏目標的基本類別進行區(qū)分。
【學位授予單位】：黑龍江科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN925

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本文編號：2614581