用于探地雷达的微波成像算法研究与设计

发布时间：2022-09-30 13:51

　　探地雷达（Ground Penetrating Radar,GPR）是一种地下探测工具,其最主要的任务是对地下目标的位置、形状等信息进行探测。因此,探地雷达在诸如市政工程、考古学、文化遗产管理和地质学等领域获得了广泛的应用。近年来,随着微波成像算法的发展,各种新型的成像算法也被广泛的应用到探地雷达之中。微波成像技术具有无损探测的特点,本文所研究的时间反演算法就是微波成像算法中的一种。探地雷达的工作过程与传统雷达类似,天线阵列将电磁信号对着探测区域发射,电磁波穿过土壤到达散射体处时,产生后向散射场,散射场被探地雷达的接收阵列所记录,最后对接收信号进行信号处理和图像重构产生二维图像。本文在介绍了时间反演理论基础之后,对于该方法的分辨率进行了分析,又从反演场表达式出发,通过编写代码绘制了三维反演场分布,验证了时间反演场的三维聚焦特性。对于时间反演方法,根据其对于接收到的信号处理方式的不同分为基于算子的时间反演和不基于算子的时间反演方法。对于基于时间反演算子（TimeReversal Operator,TRO）的成像方法,研究分析了迭代时间反演镜、算子分解法、多信号分类法对于地下物体探测的可行... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外研究现状的简析
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 时间反演技术的基础理论
    2.1 引言
    2.2 电磁波的时间反演介绍
        2.2.1 时间反演理论
        2.2.2 时间反演镜
    2.3 分辨率分析
    2.4 矢量反演场聚焦特性
    2.5 仿真原理
    2.6 本章小结
第3章 时间反演算子成像技术
    3.1 引言
    3.2 逆散射问题的研究
    3.3 迭代时间反演镜
        3.3.1 迭代时间反演法原理
        3.3.2 仿真结果
    3.4 时间反演算子分解法
    3.5 时间反演多信号分类法
    3.6 仿真结果
    3.7 空频DORT和 MUSIC
    3.8 本章小结
第4章 基于时空聚焦特性的时间反演成像
    4.1 引言
    4.2 传统时空聚焦成像
        4.2.1 基本原理
        4.2.2 仿真结果
    4.3 基于子阵列的多重时间反演技术
        4.3.1 原理介绍
        4.3.2 分辨率分析
        4.3.3 仿真结果
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一种针对雷达成像的时域线性采样优化方法[J]. 董靖,刘庆华,晋良念.  雷达科学与技术. 2017(06)
[2]超宽带探地雷达多目标压缩感知成像研究[J]. 汪瑞,欧阳缮,周丽军.  微波学报. 2017(05)

博士论文
[1]基于电磁时间反演的远场高分辨率成像技术研究[D]. 龚志双.电子科技大学 2018

硕士论文
[1]衍射层析成像及双聚焦与三维成像系统的研究[D]. 刘杰.太原理工大学 2017



本文编号：3683668