測月雷達動態(tài)范圍仿真及地表媒質電磁參數測量方法研究.pdf

1、探地雷達(GPR)通過向地下發(fā)射高頻率寬帶電磁波來探測地下物體、地層界面以及地下介質屬性和分布結構，被廣泛應用于經濟建設和軍事各領域。由于雷達信號會受到各種電磁和背景噪聲干擾，使得接收到的信號不能直接準確地反映地下介質信息，造成對目標檢測和識別的困難。特別當處于非理想環(huán)境條件下，非目標介質反射信號干擾復雜，目標的反射波很難被識別。在對路面、隧道以及地下等檢測時，遇到的地下介質多是層狀分布的。人們不僅希望獲得各層的深度和厚度，還希望得到各

2、層介質的介電常數和電導率等參數。因此，本文將地表層介質作為研究的對象，研究利用單基地雷達回波反演計算出地表媒介的電性參數的方法。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新包括:1.主要介紹了探地雷達的基本原理，并對電磁波在不同介質中的傳播特性進行了介紹，對電磁參數的計算提供理論基礎。2.通過對已知測月雷達模型的仿真計算，研究了不同尺寸目標的探地雷達信號的時域信號特征。根據正演仿真結果，計算出不同模型下測月雷達各收發(fā)天線的動態(tài)范圍。3.提出了一種在

3、非理想暗室條件下利用單基地喇叭天線，通過矢量網絡分析儀測試介質回波信號，反演計算出介質相對介電常數和電導率的方法。4.介紹了矩陣束方法的原理，并將矩陣束方法應用到對雷達回波信號的濾波方法中去，通過對反射信號的分離，提取出真正需要的大地介質反射信號，從而準確反演出大地表層介質的電磁參數，最后，提出了一種新的計算地表介質介電常數和電導率的分步反演方法。該方法減小了實驗未知環(huán)境對測試結果和精度的影響，提高了反演的精度和效率。若干理論模擬實驗和