發(fā)布時間：2021-06-13 18:02

　　探地雷達以無損、快速等探測特點廣泛應用在各領域,而步進頻探地雷達可以合成較大的帶寬,使其具有高分辨率和良好的探測深度,在淺地層小目標探測方面有較大的應用前景。本文以步進頻雷達探測淺層地下目標為應用背景,針對地下目標回波中的雜波干擾問題進行了研究。綜述了探地雷達的基本理論,介紹了距離像的工作原理以及目標特性的回波形式�；诰捣�、PCA和線性預測三個常見雜波算法,提出了抑制雜波干擾的主分量分析和雙向線性預測組合方法。依據(jù)目標物在二維回波原始數(shù)據(jù)中的雙曲線特征,通過hough轉(zhuǎn)換、圖像的邊沿測定,提取并檢測了目標的雙曲線特征。實驗結(jié)果表明,本文提出的方法能夠有效抑制雜波,增強了目標曲線的特征,可以從提取的曲線特征實現(xiàn)目標的有效檢測。在步進頻探地雷達的信號研究的基礎上,通過對實際測量數(shù)據(jù)進行處理,實驗結(jié)果表明,所提的方法能夠有效地對雜波進行抑制,同時在相比于BP成像算法,對雙曲線的提取能夠快速有效的對目標進行檢測,滿足地下目標檢測的需求。 

【文章來源】：杭州電子科技大學浙江省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

探地雷達的簡要框圖

杭州電子科技大學碩士學位論文13圖2.2探地雷達系統(tǒng)類型圖2.2展示的是在時域和頻域中不同類別的探地雷達系統(tǒng)。時域GPR有兩大類，一個是幅度調(diào)制，另一個是無載波脈沖式。振幅調(diào)制的雷達系統(tǒng)就是用載波承載需要發(fā)射的脈沖頻率，在特性分析上等價于載頻信號被包絡調(diào)幅。因此此類GPR為了獲得較大的深度分辨率，就須要發(fā)出的脈沖的脈寬足夠的窄，而目前單周期的中心頻率可以實現(xiàn)從兆赫茲到及赫茲范圍的單周期波形。2.2.1沖激式探地雷達最直觀方便的發(fā)射波形就是窄帶矩形脈沖，圖2.3展示的是時間域上的GPR設計�，F(xiàn)如今最常用的短波脈沖波形是Richer小波，其數(shù)學分析上可表示為：)12(2)(22222ataedtedtpatat（2.17）其中，a是一個常量值影響小波的脈沖寬度和幅度大校圖2.3時域GPR的架構(gòu)時域GPR設備在考慮設計的時候，天線的工作頻率以及系統(tǒng)信道帶寬是一個很重要的性能參數(shù)指標，這與所設計的應用領域有非常多的關聯(lián)性。頻率選擇需要考慮的因素有：地下埋藏物的大小尺寸、要達到的預期深度分辨率、最大的探測埋藏廣度以及探測環(huán)境中的土壤屬性。表2.5所示的是對于不同的埋藏物的深度、探測時所需的脈沖時寬、頻率和分辨率彼此之間的關聯(lián)性。

杭州電子科技大學碩士學位論文13圖2.2探地雷達系統(tǒng)類型圖2.2展示的是在時域和頻域中不同類別的探地雷達系統(tǒng)。時域GPR有兩大類，一個是幅度調(diào)制，另一個是無載波脈沖式。振幅調(diào)制的雷達系統(tǒng)就是用載波承載需要發(fā)射的脈沖頻率，在特性分析上等價于載頻信號被包絡調(diào)幅。因此此類GPR為了獲得較大的深度分辨率，就須要發(fā)出的脈沖的脈寬足夠的窄，而目前單周期的中心頻率可以實現(xiàn)從兆赫茲到及赫茲范圍的單周期波形。2.2.1沖激式探地雷達最直觀方便的發(fā)射波形就是窄帶矩形脈沖，圖2.3展示的是時間域上的GPR設計�，F(xiàn)如今最常用的短波脈沖波形是Richer小波，其數(shù)學分析上可表示為：)12(2)(22222ataedtedtpatat（2.17）其中，a是一個常量值影響小波的脈沖寬度和幅度大校圖2.3時域GPR的架構(gòu)時域GPR設備在考慮設計的時候，天線的工作頻率以及系統(tǒng)信道帶寬是一個很重要的性能參數(shù)指標，這與所設計的應用領域有非常多的關聯(lián)性。頻率選擇需要考慮的因素有：地下埋藏物的大小尺寸、要達到的預期深度分辨率、最大的探測埋藏廣度以及探測環(huán)境中的土壤屬性。表2.5所示的是對于不同的埋藏物的深度、探測時所需的脈沖時寬、頻率和分辨率彼此之間的關聯(lián)性。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]一種用于探地雷達空洞數(shù)據(jù)預處理的Shearlet自適應閾值函數(shù)濾波方法[D]. 鄭俊.長安大學 2019
[2]基于探地雷達的煤巖界面識別技術研究[D]. 楊光照.中國礦業(yè)大學 2019
[3]探地雷達信號的采集軟件設計與去噪方法研究[D]. 梁道軒.大連海事大學 2018
[4]淺埋小目標的探地雷達信號處理算法研究[D]. 林志強.國防科學技術大學 2015
[5]探地雷達信號處理的研究與應用[D]. 楊廷怡.電子科技大學 2014



本文編號：3228039