面向探地雷达B-scan图像的目标检测算法综述 被引量：23

1

作者 侯斐斐 施荣华 +3 位作者 雷文太 董健 许孟迪 席景春 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期191-200,共10页

利用无损探测技术来获取地下目标的信息是当前研究的热点,探地雷达(GPR)作为一种重要的无损工具,已被广泛用于检测,定位和特征化地下目标。然而,从GPR成像中探测掩埋物体并评估其位置既费时又费力。因此,实现地下目标的自动化探测对实... 利用无损探测技术来获取地下目标的信息是当前研究的热点,探地雷达(GPR)作为一种重要的无损工具,已被广泛用于检测,定位和特征化地下目标。然而,从GPR成像中探测掩埋物体并评估其位置既费时又费力。因此,实现地下目标的自动化探测对实际应用是必要的。为此,该文在综合分析地下目标回波特征的基础上,讨论了使用GPR评估目标位置的可行性,并回顾了国内外学者在GPR成像中对双曲线特征自动化检测的研究进展。该文还在国内外典型实例剖析的基础上,总结并比较了目标检测的处理方法。最后指出,未来的研究应集中于开发新的深度学习检测框架,用以自动检测和估计真实场景中的地下特征。 展开更多

关键词 探地雷达 地下目标检测 机器学习 深度学习 双曲线反射

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超宽带穿墙探测雷达的反向投影成像算法 被引量：8

2

作者 赵彧 黄春琳 +1 位作者 粟毅 雷文太 《雷达科学与技术》 2007年第1期49-54,59,共7页

在SARBP(Back Project反向投影)成像算法的基础上,结合超宽带穿墙探测雷达应用中存在的特定条件(如墙体的反射、折射及其对宽带信号的色散影响,因天线阵的天线数目有限而使获得的信息量小等),提出了一种超宽带穿墙探测雷达的BP成像算法... 在SARBP(Back Project反向投影)成像算法的基础上,结合超宽带穿墙探测雷达应用中存在的特定条件(如墙体的反射、折射及其对宽带信号的色散影响,因天线阵的天线数目有限而使获得的信息量小等),提出了一种超宽带穿墙探测雷达的BP成像算法。该算法考虑了超宽带电磁波穿透墙体传播的特性,能够去除墙体对成像的影响,并有效抑制了天线阵天线数目较少时的拖尾现象。通过仿真成像,分析了合成孔径长度对可成像区域和成像精度的影响合成孔径长度增加,成像精度提高,而可成像区域减小。 展开更多

关键词 超宽带穿墙探测雷达 反向投影成像 成像精度

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探地雷达近场三维距离偏移成像算法 被引量：8

3

作者 雷文太 粟毅 黄仕家 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期1641-1646,共6页

在距离偏移算法基础上提出了近场条件下的探地雷达三维成像方法,同时对后向投影钟法进行了讨论.理论分析表明:近场三维距离偏移算法与后向投影算法相比,能在较大程度上减少运算量.利用试验数据对两种算法分别做了成像研究,验证了近场三... 在距离偏移算法基础上提出了近场条件下的探地雷达三维成像方法,同时对后向投影钟法进行了讨论.理论分析表明:近场三维距离偏移算法与后向投影算法相比,能在较大程度上减少运算量.利用试验数据对两种算法分别做了成像研究,验证了近场三维距离偏移箅法的正确性及其实时处理能力. 展开更多

关键词 探地雷达 三维成像 距离偏移算法 后向投影算法

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空中战场复杂电磁环境分析 被引量：11

4

作者 王兴华 雷文太 《装备环境工程》 CAS 2009年第2期93-97,共5页

信息化条件下,空中战场呈现出电子设备密集、电磁环境复杂的特征。在复杂电磁环境下,各武器装备受到来自不同平台、不同形式的电磁威胁。这些电磁威胁造成了空中战场武器装备性能下降,指挥控制难度增大,整体作战能力降低。在分析空中战... 信息化条件下,空中战场呈现出电子设备密集、电磁环境复杂的特征。在复杂电磁环境下,各武器装备受到来自不同平台、不同形式的电磁威胁。这些电磁威胁造成了空中战场武器装备性能下降,指挥控制难度增大,整体作战能力降低。在分析空中战场电磁环境特点的基础上,对空中战场的电磁威胁环境进行了研究,还分析了复杂电磁环境对空中作战的影响。并从强化电磁环境意识和加强专业人才培养两个方面提出了应对策略。 展开更多

关键词 空中战场 复杂电磁环境 电磁威胁 指挥控制 应对策略

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表层穿透雷达递归反向投影成像算法 被引量：10

5

作者 雷文太 粟毅 黄春琳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2115-2119,共5页

本文提出了一种冲激脉冲表层穿透雷达(Impulse Surface Penetrating Radar,简称ImpSPR)递归反向投影(Back Projection,简称BP)成像算法.ImpSPR应用中,高精度实时成像是进行表层下目标探测最直接和有效的手段.基于“延迟-求和”处理的时... 本文提出了一种冲激脉冲表层穿透雷达(Impulse Surface Penetrating Radar,简称ImpSPR)递归反向投影(Back Projection,简称BP)成像算法.ImpSPR应用中,高精度实时成像是进行表层下目标探测最直接和有效的手段.基于“延迟-求和”处理的时域BP成像算法可以对成像区域完成精确聚焦,得到高质量的雷达图像.然而由于其巨大的运算量,难以应用于ImpSPR系统的实时处理中.本文在对BP算法详细分析的基础上,建立了算法的递归模型,导出了递归BP算法的处理流程并对其运算量进行了分析.ImpSPR实测数据处理结果表明,递归BP成像方法可以大大降低运算量,有效的运用于ImpSPR系统实时处理中,同时也可用于机载合成孔径雷达系统. 展开更多

关键词 冲激脉冲表层穿透雷达 反向投影 实时成像

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多通道雷达天线阵列的设计理论与算法 被引量：10

6

作者 粟毅 朱宇涛 +2 位作者 郁文贤 许红波 雷文太 《中国科学：信息科学》 CSCD 2010年第10期1372-1383,共12页

多通道雷达天线阵列的设计,尤其是MIMO雷达阵列的设计是一个全新的研究内容,涉及MIMO雷达的目标回波空间分集实现、空间采样能力,由此影响目标参数估计、DOA和雷达成像性能.论文从目标散射模型、收发信号模型出发,提出了基于空间卷积理... 多通道雷达天线阵列的设计,尤其是MIMO雷达阵列的设计是一个全新的研究内容,涉及MIMO雷达的目标回波空间分集实现、空间采样能力,由此影响目标参数估计、DOA和雷达成像性能.论文从目标散射模型、收发信号模型出发,提出了基于空间卷积理论的MIMO雷达天线阵设计方法与算法,着重分析和介绍了收发复用线性阵情况下的MIMO雷达阵列设计算法,给出了并证明了其等效接收阵列存在的充要条件,在此基础上,论文以目标成像的空间采样和DOA估计性能为例,给出了典型的空间采样模型,对于空间卷积不存在解析解的空间采样模型,也给出了逼近算法. 展开更多

关键词 MIMO雷达 天线阵 DOA 空间采样 成像算法

原文传递

面向通信工程专业的“天线原理”课程实验教学改革创新性探索研究

7

作者 王蒙 董健 +1 位作者 雷文太 石金晶 《工业和信息化教育》 2024年第5期81-85,94,共6页

“天线原理”课程理论难度大、物理概念较抽象、学生课堂参与度较弱。传统课堂教学更侧重于理论知识的传授与理解,而“天线原理”课程是一门理论与工程实践紧密结合的课程。目前部分高校从教学多样化及增强学生动手能力的目标出发,增加... “天线原理”课程理论难度大、物理概念较抽象、学生课堂参与度较弱。传统课堂教学更侧重于理论知识的传授与理解,而“天线原理”课程是一门理论与工程实践紧密结合的课程。目前部分高校从教学多样化及增强学生动手能力的目标出发,增加了天线仿真实验环节,有利于学生较好地理解天线的辐射机理等。然而虚拟仿真环境的设置并不能完全映射实际的天线,因此,改进实验教学环节对课程的教学大有益处。从“天线原理”课程入手,在透彻讲解课程基本理论的基础上,分析如何通过天线仿真实验、实物制作、实测表征等多样化教学手段,加强学生对“天线原理”这门课程的理解及知识运用。 展开更多

关键词 天线原理 通信工程 实验教学

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DR-GAN:一种无监督学习的探地雷达杂波抑制方法 被引量：1

8

作者 雷文太 毛凌青 +4 位作者 庞泽邦 任强 王成浩 隋浩 辛常乐 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3776-3785,共10页

探地雷达(GPR)是一种基于电磁波的地下无损探测技术,广泛应用于市政工程、交通、军事等领域。在数据采集过程中,由于发射天线和接收天线之间的耦合、起伏地面的散射以及地下随机媒质的复杂性等原因,采集得到的GPR B-scan回波中通常存在... 探地雷达(GPR)是一种基于电磁波的地下无损探测技术,广泛应用于市政工程、交通、军事等领域。在数据采集过程中,由于发射天线和接收天线之间的耦合、起伏地面的散射以及地下随机媒质的复杂性等原因,采集得到的GPR B-scan回波中通常存在杂波,杂波严重影响了地下目标的检测和特征提取。该文提出一种用于GPR B-scan图像杂波抑制的解纠缠表示生成对抗网络(DR-GAN),设计了目标特征编码器和杂波特征编码器用来提取GPR B-scan图像中的目标特征和杂波特征,设计了杂波抑制生成器用来获取杂波抑制后的GPR B-scan图像。与现有的基于监督学习的GPR杂波抑制方法相比,该方法在网络训练时不需要成对的匹配数据,可以更好地应用于实测GPR图像的杂波抑制。在仿真和实测GPR数据上的实验结果表明,DR-GAN这一无监督学习网络具有更好的杂波抑制性能。对石英砂中埋设的钢筋进行数据采集,运用DR-GAN对含杂波的实测数据进行处理,处理结果的改善系数(IF)指标较现有的鲁棒非负矩阵分解(RNMF)方法提高了17.85 dB。 展开更多

关键词 探地雷达 杂波抑制 无监督学习 解纠缠表示 生成对抗网络

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《天线与电波传播》课程的教改实践 被引量：5

9

作者 雷文太 《教育教学论坛》 2012年第13期24-26,共3页

作为通信工程专业的一门必修课,《天线与电波传播》在教学过程中存在学生学习兴趣不高、无法正确把握该课程在无线通信领域的地位与作用等问题。为改善这一问题,笔者在《天线与电波传播》的教学过程中,通过增加实验教学环节,充分利用多... 作为通信工程专业的一门必修课,《天线与电波传播》在教学过程中存在学生学习兴趣不高、无法正确把握该课程在无线通信领域的地位与作用等问题。为改善这一问题,笔者在《天线与电波传播》的教学过程中,通过增加实验教学环节,充分利用多媒体教学手段,激发了学生的学习兴趣,强化了学生对基础理论和基本概念的理解,取得了良好的教学效果。 展开更多

关键词 天线 电波传播 实验教学 多媒体 教改实践

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基于量子微粒群的综合孔径圆环阵排列方法 被引量：4

10

作者 董健 施荣华 +1 位作者 郭迎 雷文太 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期233-240,421,共9页

稀疏天线阵列设计是综合孔径微波辐射计的一个重要研究内容。圆环阵因其可实现(u,v)平面基线零冗余、结构简单以及共形、波束旋转对称等特点而备受关注。针对均匀圆环阵UV覆盖不均匀的问题,提出基于量子微粒群优化(QPSO)的综合孔径圆环... 稀疏天线阵列设计是综合孔径微波辐射计的一个重要研究内容。圆环阵因其可实现(u,v)平面基线零冗余、结构简单以及共形、波束旋转对称等特点而备受关注。针对均匀圆环阵UV覆盖不均匀的问题,提出基于量子微粒群优化(QPSO)的综合孔径圆环阵排列方法,以改善圆环阵的UV覆盖。该方法引入量子行为的搜索机制,并设计一种新的圆环阵优化目标函数;与现有方法相比,该方法在提高全局搜索效率的同时,大大降低计算复杂度,且能更好地度量圆环阵UV覆盖的均匀程度。数值仿真结果验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 综合孔径 微波辐射计 圆环阵 UV覆盖 微粒群优化 量子行为

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基于深度学习的GPR时频域联合电磁反演方法 被引量：2

11

作者 罗诗光 任强 +2 位作者 王成浩 宋千 雷文太 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期555-567,共13页

对探地雷达(ground penetrating radar,GPR)数据进行电磁反演可以获得探测区域中目标的几何参数和电磁参数.本文针对GPR时域数据与频域数据在图像域的特征差异,首先设计了基于深度学习的GPR维度变换自编码器提取GPR回波数据的时域特征,... 对探地雷达(ground penetrating radar,GPR)数据进行电磁反演可以获得探测区域中目标的几何参数和电磁参数.本文针对GPR时域数据与频域数据在图像域的特征差异,首先设计了基于深度学习的GPR维度变换自编码器提取GPR回波数据的时域特征,并对GPR时频域特征进行一致化处理;然后设计了基于时频融合数据的电磁反演处理框架GPR-EInet,并分别使用2000和200个GPR B-Scan数据对GPR-EInet进行训练和测试.仿真实验结果表明,GPR-EInet可以在SNR=-10 dB、目标介电常数与背景介电常数的相对偏差为50%的情况下实现单/双目标的电磁反演,介电常数反演结果与真实值的结构相似性指数(structure similarity index measure,SSIM)达到了0.99564.分别运用GPR-EInet、ünet与PINet对仿真数据进行电磁反演,结果表明:GPREInet的抗噪性能要优于PINet与ünet.对实测的GPR数据也开展了电磁反演实验,获得了探测区域的目标参数信息.与单独的时域或频域数据反演相比,时频融合数据提升了GPR-EInet的电磁反演精度与噪声抑制能力. 展开更多

关键词 探地雷达(GPR) 电磁反演 深度学习 卷积神经网络(CNN) 自编码器

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探地雷达对两层介质中目标的快速后向投影成像方法 被引量：3

12

作者 雷文太 曾胜 +1 位作者 赵健 柳建新 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期1045-1050,共6页

运用探地雷达对分层介质中的目标进行探测时,时域后向投影算法是一种常用的成像方法。但大运算量和低成像分辨力一直是该算法难以实用化的瓶颈问题。该文提出一种实用的高分辨快速后向投影成像方法。首先提出了基于1维搜索或求解一元四... 运用探地雷达对分层介质中的目标进行探测时,时域后向投影算法是一种常用的成像方法。但大运算量和低成像分辨力一直是该算法难以实用化的瓶颈问题。该文提出一种实用的高分辨快速后向投影成像方法。首先提出了基于1维搜索或求解一元四次方程的传播时延快速计算方法。其次,设计了一种对时延曲线上散射回波进行处理的加权因子以提高成像质量。运用所提的成像算法对仿真数据进行了处理,获得了高分辨的成像结果,验证了该算法的有效性和快速运算能力。 展开更多

关键词 探地雷达 雷达成像 延迟累加 高分辨

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地下电磁信号对民航机场导航台站的干扰机理分析与仿真计算 被引量：2

13

作者 杨起涛 雷文太 《装备环境工程》 CAS 2017年第4期51-56,共6页

目的研究地下电磁信号对机场导航台站的干扰机理,并进行仿真计算。方法建立导航台天线的电流分布模型,研究外部电磁干扰对导航台天线上电流分布形式的影响。基于导航台的工作原理,研究外部电磁干扰对导航台辐射方向图的影响,并进行仿真... 目的研究地下电磁信号对机场导航台站的干扰机理,并进行仿真计算。方法建立导航台天线的电流分布模型,研究外部电磁干扰对导航台天线上电流分布形式的影响。基于导航台的工作原理,研究外部电磁干扰对导航台辐射方向图的影响,并进行仿真计算。计算航线下滑线空间点上的场强值受外部电磁信号干扰的影响。结果地下电磁信号传播至导航台天线所在区域,造成T型天线的左右顶负载的电流不再满足镜像反对称的状态,导致T型天线覆盖区域中的场强值变化,水平面的无方向性方向图产生波瓣分裂,进而导致航线下滑线上空间点接收到的场强值幅度产生波动,仿真结果显示波动值高达32.7%。结论地下电磁信号对无方向性信标台造成干扰,导致原来的无方向性方向图产生波瓣分裂,航线下滑线上的场强值产生波动,影响了飞行安全,需要加以抑制屏蔽。 展开更多

关键词 电磁干扰 导航台 干扰机理

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基于自动反相校正和峰度值比较的探地雷达回波信号去噪方法 被引量：2

14

作者 雷文太 梁琼 谭倩颖 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2018年第3期294-302,共9页

运用探地雷达对复杂地下介质层进行探测时,雷达回波信号易受噪声影响。为了提高探地雷达的探测分辨率和数据解译效果,该文提出基于自动反相校正和峰度值比较的探地雷达回波信号去噪算法。首先,含噪的回波信号与随机噪声拟合得到两路信号... 运用探地雷达对复杂地下介质层进行探测时,雷达回波信号易受噪声影响。为了提高探地雷达的探测分辨率和数据解译效果,该文提出基于自动反相校正和峰度值比较的探地雷达回波信号去噪算法。首先,含噪的回波信号与随机噪声拟合得到两路信号,经过独立分量分析算法后得到高峰度值信号和低峰度值噪声,对高峰度值信号进行相位判断并进行自动反相校正,再进行完全总体经验模态算法分解得到多个分解分量。将独立分量分析得出的噪声的峰度值作为阈值,峰度值高于该阈值的分解分量视为信号分量,累加得到重构后的信号,完成去噪处理。所提的去噪算法解决了独立成分分析算法中的信号相位不定性问题,且在进行完全总体经验模态分解算法后无需依靠传统的人工方式进行噪声剔除的步骤。仿真和实测数据的处理结果验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 探地雷达 自动反相校正 峰度值比较 去噪算法

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基于GPS的空空导弹它机制导技术 被引量：2

15

作者 雷文太 王谦喆 周滨 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期16-18,共3页

以空空导弹的它机制导为研究目标,通过深入分析它机制导模式的要求和工作特点,提出采用GPS设备实现发射坐标系和制导坐标系之间的目标空间参数转换,完成它机制导的方法,并且给出了相应的坐标转换技术。对某一探测场景进行了它机制导的... 以空空导弹的它机制导为研究目标,通过深入分析它机制导模式的要求和工作特点,提出采用GPS设备实现发射坐标系和制导坐标系之间的目标空间参数转换,完成它机制导的方法,并且给出了相应的坐标转换技术。对某一探测场景进行了它机制导的仿真试验,验证了该制导模式的有效性。 展开更多

关键词 空空导弹 它机制导 坐标转换技术 GPS

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非均匀空间采样下的表层穿透雷达逆时偏移成像算法 被引量：2

16

作者 雷文太 黄春琳 粟毅 《工程地球物理学报》 2006年第3期161-166,共6页

提出了一种冲激脉冲表层穿透雷达(ImpSPR:Impulse Surface Penetrating Radar)非均匀空间采样下的逆时偏移(NUSS-RTM:Non uniform Spatial Sampling Reverse Time Migration)成像算法。ImpSPR对表层下区域进行探测时,当空间采样非均匀... 提出了一种冲激脉冲表层穿透雷达(ImpSPR:Impulse Surface Penetrating Radar)非均匀空间采样下的逆时偏移(NUSS-RTM:Non uniform Spatial Sampling Reverse Time Migration)成像算法。ImpSPR对表层下区域进行探测时,当空间采样非均匀分布时,基于快速傅里叶变换的距离偏移(RM:Range Migra-tion)成像算法和衍射层析成像算法不再是一种有效的方法。需要进行坐标轴拉伸变换或采用非均匀傅里叶变换进行成像处理,算法流程复杂。本文以波动方程RTM处理为基础,运用泰勒级数展开得到了波场关于空间维方向导数的二阶精度差分格式,导出了NUSS-RTM成像算法并给出了具体的差分网格实现形式。通过对ImpSPR实测数据的处理,结果表明NUSS-RTM成像算法可有效地应用于ImpSPR非均匀采样或均匀采样下的高分辨成像。 展开更多

关键词 冲激脉冲表层穿透雷达 逆时偏移 非均匀采样

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超宽带雷达成像理论的初步探讨

17

作者 雷文太 黄仕家 《现代电子技术》 2002年第3期74-76,共3页

讨论了超宽带雷达成像的两种基本方法 ,指出了二者的本质联系 。

关键词 超宽带雷达 成像理论 空间傅立叶变换 RADON变换 投影切片定理

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基于波动方程的近场目标成像算法 被引量：1

18

作者 雷文太 黄春琳 《微计算机信息》 2009年第15期210-212,共3页

雷达对近场目标的探测成像是探地雷达成像和微波医学成像的基本模型。为得到高分辨的近场目标雷达图像,论文从标量波动方程出发通过波散关系导出了目标散射信号和目标函数之间的对应关系,得到了谱域和时域的多种成像算法并分析了它们之... 雷达对近场目标的探测成像是探地雷达成像和微波医学成像的基本模型。为得到高分辨的近场目标雷达图像,论文从标量波动方程出发通过波散关系导出了目标散射信号和目标函数之间的对应关系,得到了谱域和时域的多种成像算法并分析了它们之间的联系。通过对实测雷达数据的成像处理,结果显示了近场成像算法的有效性。 展开更多

关键词 雷达成像 近场 探地雷达

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基于最大似然估计的多目标定位

19

作者 杨宝强 赵东晔 雷文太 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 2004年第6期27-29,共3页

宽带高分辨雷达多目标定位问题一般是先进行精确时延估计,再进行源定位。本文提出了一种在频域运用最大似然估计进行目标位置反演的方法,归结为全局搜索一目标函数的极值。通过对仿真数据的处理,结果显示该方法可以准确的估计出多目标... 宽带高分辨雷达多目标定位问题一般是先进行精确时延估计,再进行源定位。本文提出了一种在频域运用最大似然估计进行目标位置反演的方法,归结为全局搜索一目标函数的极值。通过对仿真数据的处理,结果显示该方法可以准确的估计出多目标位置。 展开更多

关键词 目标定位 最大似然估计 雷达

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平面分层媒质中目标的TAM-BP成像算法 被引量：1

20

作者 雷文太 刘立业 粟毅 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第5期680-685,共6页

表层穿透雷达(Surface Penetrating Radar,简称SPR)可对公路、墙体等层状媒质中的目标,如钢筋、管道、电缆等进行探测和定位,是一种有效的无损探测工具。为得到这些目标的位置和散射强度,对雷达记录剖面进行高精度成像处理是必须的。基... 表层穿透雷达(Surface Penetrating Radar,简称SPR)可对公路、墙体等层状媒质中的目标,如钢筋、管道、电缆等进行探测和定位,是一种有效的无损探测工具。为得到这些目标的位置和散射强度,对雷达记录剖面进行高精度成像处理是必须的。基于"延迟-累加"运算的时域反向投影(Back Projection,简称BP)成像算法可对均匀媒质中的点目标进行二维精确成像,但不适用于分层有耗媒质。本文通过分析电磁波在平面多层媒质中的传播特性,导出了平面多层媒质中目标的时延-幅度修正BP(Time-delay and Amplitude Modified BP,简称TAM-BP)成像算法并给出了详细的处理流程。通过对仿真数据和实测SPR数据的处理,结果显示该算法可以对平面多层媒质中的点目标进行高分辨成像。 展开更多

关键词 表层穿透雷达 反向投影成像算法 多层媒质

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