论文部分内容阅读
极化探地雷达在探测地下目标方面具有高分辨率、高效率、无损探测等特点，在路基结构探测、地下水污染治理、矿产资源勘探等领域拥有巨大潜力。为获取时域瞬态响应蕴含的目标特征信息，目标时域瞬态响应的深层次分析成为近年来研究的热点和难点。本文在实验室团队已取得的科研成果及现有实验平台的基础上，针对极化探地雷达的时域瞬态响应，从早时响应与晚时响应的角度展开分析，并将早、晚时响应的分离算法应用于地下浅埋均匀介质环境下目标体的方位识别。主要工作概括如下： 研究自由空间下细长圆柱体瞬态早时响应与晚时响应的分离算法。本文从电磁场基本理论出发，推导出theta和phi两种正交极化状态下目标体的远场电场强度表示式，通过比较两种极化下电场强度的幅度值差异，确定瞬态早时响应与晚时响应的分界时刻。 研究地下浅埋均匀介质环境下细长圆柱体瞬态晚时响应开始时刻的估计算法。本文从不同极化下能量相等和极点收敛两个角度出发，提出一种准确估计晚时响应开始时刻的新方法。该算法从理论上推导出不同极化下，瞬态早时响应中表面发射波的能量是相等的，以此确定加窗时刻的起始点，进而利用瞬态晚时响应中蕴含的极点收敛信息，采用改进的矩阵束算法进行极点估计，确定极点收敛最早的时刻为瞬态晚时响应阶段的开始时刻。 研究均匀介质环境下目标体的方位识别算法。本文将均匀介质环境下目标晚时响应开始时刻的估计算法推广到地表半空间内任意入射角度均可使用，以此为基础，论证瞬态晚时响应统计量、目标体方位信息和入射角度三者的关系，利用不同入射角度时两种正交极化下晚时响应的方差异性，判断得到细长圆柱目标体的方位信息。