前视探地雷达三维合成孔径成像及多视处理

提出了一种变波速条件下前视探地雷达三维合成孔径成像及多视处理方法。该方法利用非平稳卷积滤波处理在频率域重构目标图像频谱,经傅里叶反变换后实现前视探地雷达三维合成孔径成像;利用估计的目标入射角实现折射校正及前视探地雷达多视处理。对实测数据进行处理,结果证明了该方法的有效性。     

探地雷达横向等效变波速SAR成像算法研究

探地雷达应用中,由于土壤介质的影响,不同位置目标回波延时常常存在波动,传统的恒定波速成像算法不能修正这种波动,难以使成像性能达到最优。该文提出一种根据目标回波的曲线特征,快速估计横向等效波速,采用变波速F-K偏移进行合成孔径精确成像的新方法。实测数据处理结果显示该方法性能优于恒定波速成像。     

基于椭圆包络线算法的探地雷达成像

针对超宽带探地雷达成像算法普遍存在成像模糊、计算量大、不适合实时处理等问题,提出一种基于椭圆包络线算法的探地雷达目标边界成像方法。该算法以不同介质内电磁波运行距离分段相加的方法计算椭圆长轴,使其适用于多层介质下探地雷达目标成像。FDTD数值仿真结果表明,椭圆包络线算法对于浅层目标体边界构造准确,运算速度快,对目标解释更精确。     

基于二维滤波的探地雷达数据去噪研究

探地雷达是近几年迅速发展起来的一种高分辨率、无损的地球物理探测技术，通过天线向地下发射高频电磁脉冲波，根据介质的电性差异探测地下结构．由于雷达波在地下的传播过程十分复杂，各种噪声和杂波干扰非常严重．在详细研究了二维滤波原理基础上，根据雷达数据中有效波和干扰波的视速度差异，利用频率-波数域二维滤波技术，采用在时间域和频率域两种实现方式去除噪声，对实际的雷达数据进行处理，结果表明频率-波数域二维滤波能有效地去除干扰，效果明显．     

探地雷达三维物理模型试验及信号处理

为了研究探地雷达对三维物理模型的探测数据的信号处理问题,本文首先通过三维物理模型试验模拟隧道衬砌空洞病害;其次采用探地雷达对模型进行探测;最后使用RADAN7软件和MATLAB软件编辑小波软阈值滤波程序对探测数据进行对比处理。通过RADAN7及小波分析阈值滤波对探地雷达探测数据进行分析比较发现:小波变换去噪相对彻底,有用信号保留相对完整,图像更加清晰,目标体空洞的特征得到了显著的加强;小波变换能够很好地表现信号非平稳性,如边缘、尖峰和断点等。因此小波分析阈值滤波对于探地雷达的信号的滤波效果更加有效,能够为实际工程提供有效的解释依据。     

探地雷达复信号分析及改进

利用复信号分析可求得表征探地雷达信号特征的多个参量，从而可对雷达信号进行深入的分析和研究，然而，该方法对噪声特别敏感。为此，作者引入小波变换，对分析过程进行了改进。实际处理效果表明：小波变换的引入很好地克服了复信号分析缺点。     

数学方法在改善逆合成孔径激光成像雷达信噪比中的应用

阐述了两种基于数学方法的提高逆合成孔径激光雷达信噪比的方法,分别为固有值分解降噪法和奇异值分解降噪法。二者都是通过将回波信号在互成正交关系的纯信号空间和噪声空间进行投影,将原始综合信号分解成纯信号和噪声两部分,进而提取有用的回波信息。区别是二者对原始信号分解的方法不同。采用MATLAB软件对两种分解方法分别进行了仿真,并将结果作了对比和分析,指出了两种降噪法各自的优势和适用场合。     

探地雷达回波信号处理中小波变换域滤波方法的研究

探地雷达信号是非平稳信号．在传统的傅氏变换域滤波不能有效地解决滤波和信号高频损失的情况下,文中研究了利用小波变换来处理这一矛盾的方法．系统地讨论了小波变换在信号滤波中的原理和各种实现方法,比较了与傅里叶变换域滤波的差别．最后对实际的探地雷达信号进行了处理．结果表明,基于小波变换域的滤波能滤除８０％～９０％的噪声,同时可基本保持原信号的边缘不变．此外小波变换域滤波还具有直观、简便、快速操作、稳健的优点,完全可用于实时或事后的数据处理．     

超宽带探地雷达中TRM-SAR成像技术研究

将时间反转镜成像技术和SAR成像技术相结合,通过理论分析和仿真实验将它应用到超宽带探地雷达成像中.实验采用了粗糙地面和电参数随机的泥土真实反映复杂探地环境.将相应的时间反转镜成像技术-SAR成像结果与时域后向投影成像算法进行了对比,结果显示,时间反转镜成像技术凭借其统计自平均特性和空时匹配滤波特性,能够为超宽带探地雷达...     

探地雷达测量土壤含水量综述

探地雷达是一种快速、无损的测量土壤含水量的方法,且具有较高分辨率。本文介绍了四种探地雷达测量土壤含水量的方法,包括：多偏移距法、共偏移距法、钻孔雷达法和雷达信号属性法。文中详细阐述了每种方法的基本原理,并讨论了他们的可能性、优缺点、局限性和测量误差等。     

探地雷达数值模拟的吸收边界条件研究

运用时域有限差分法实现探地雷达数值模拟时,边界条件的吸收特性对计算结果起着关键性作用。目前应用于探地雷达数值模拟的吸收边界有：Mur二阶吸收边界、超吸收边界和完全匹配层,本文引入一种新的吸收边界：单轴各向异性理想匹配层（UPML）,实现对有损耗介质中雷达波传播的数值模拟;并在激励源子波中心频率分别为100MHz、500MHz和1000MHz的情况下,以二维空间中的电偶极子辐射作为算例对Mur二阶、广义完全匹配层（GPML）和UPML吸收边界的全局误差进行比较,结果显示在不同频率下,UPML的计算精度都较Mur二阶吸收边界和GPML高;最后,应用该方法对两种常见的探地雷达模型进行正演剖面合成,取得了较好的结果。     

机载前视SAR三维成像原理及分辨率分析

提出一种新型的采用天线阵模式的机载前视合成孔径雷达(SAR)系统,分析了其三维成像原理。根据前视SAR的成像几何模型和回波信号特点给出了实现前视SAR三维成像的处理流程,详细推导了前视SAR的三维分辨率。模拟了X波段前视SAR点目标回波并进行了三维成像实验。仿真结果表明前视SAR系统能够实现三维成像,验证了本文算法的有效性。     

地质雷达探测成果与分析

通过介绍地质雷达的实测成果和图像分析，说明该项新技术在探测断层、岩脉、回填层厚度和公路路基隐患中的良好效果和广泛的应用领域。     

机载前向阵雷达近程杂波频移补偿

基于机载前向阵雷达在近距离地面目标检测时,杂波在距离上将呈现严重的非平稳性,提出了一种向量相似度准则,从杂波样本数据中计算补偿量的多普勒频移补偿方法。利用该方法对不同距离的杂波数据进行相应的频移变换预处理后,能有效改善近程地杂波的非平稳性。该算法在脉冲域和多普勒域中等效,适合并行运算,具有实现简单的优点。仿真结果表明经此方法预处理后的空时自适应滤波,能显著提高系统的性能改善因子。     

探地雷达C-scan数据中直接目标检测与定位研究

通过分析探地雷达C-scan数据的特点,得出C-scan数据方差与平方和特性包含了目标有无及位置信息,根据这一特点,提出了一种在C-scan数据中直接进行目标检测与定位的方法。通过对实测数据进行处理,结果表明所提方法取得了较好的效果。     

桥梁预应力管道探地雷达定位及数据处理研究

探地雷达技术是桥梁预应力管道定位的重要手段。在复杂条件下,雷达原始剖面分辨率降低、宜观性较差,不能确定预应力管道的实际位置,需要进行进一步的数据处理。反褶积技术通过压缩雷达子波延续时间可抑制预应力管道外侧钢筋引起的多次反射波,这不仅能够在很大程度上提高探地雷达图像的时间分辨率,还有助于识别来自深部预应力管道的反射特征;克希霍夫偏移通过将分散于双曲线两叶的能量汇聚于其顶部来提高雷达剖面的空间分辨率,经过处理后的雷达剖面能为准确找到预应力管道中心位置提供可靠依据。结合某混凝土桥梁实例说明了探地雷达在预应力管道定位中的应用,并对原始雷达剖面中经过反褶积与克希霍夫偏移处理后才发现的15根预应力管道进行了钻孔验证,验证结果与实际情况吻合,说明探地雷达定位误差小于2 cm,适用于桥梁预应力管道定位。     

冻结壁发育状况的地质雷达探测研究

根据冻结工程中冻土和未冻土之间介电常数和电阻率的差异，研究了地质雷达探测冻结壁发育状况．采用时域有限差分法模拟冻结不同阶段的冻结壁的发育状况，获取冻结壁在雷达剖面上的反映特征，据此指导工程实测．计算结果和探测实例均表明，地质雷达可用于冻结壁发育状况的探测，查明其中的缺陷，便于及时处置冻结工程中可能出现的问题，是确保冻结工程安全的有效手段。     

探地雷达(GPR)在路面工程质量检测中的应用

探地雷达(GPR)是一种新型的无损检测工具,在全球公路领域应用越来越广泛,主要用于路面厚度检测、材料评价和路面病害调查.通过实例着重说明探地雷达(GPR)在厚度检测、脱空识别中的应用,并可得到连续、快速、精度高的检测数据,值得在全国范围内推广.