探地雷達探測淺地層目標(biāo)的算法研究.pdf

1、探地雷達(*35)是一種通過發(fā)射電磁波穿過不同的地下介質(zhì)進行反射回波來探測地下目標(biāo)的無損探測工具。在軍事、民生、交通、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、探礦和地質(zhì)考察等方面應(yīng)用普遍。本文主要研究探地雷達探測地下淺層目標(biāo)的探測算法，主要內(nèi)容具體如下:
　　首先，本文對探地雷達回波信號的增益處理進行了簡單的介紹，并對得到的探地雷達二維原始圖像進行雜波抑制，這是本文研究的重點，因為雜波抑制的好壞會影響到后面目標(biāo)檢測、合成孔徑成像、目標(biāo)識別等等一系列信號處理的

2、效果。本文介紹了兩種傳統(tǒng)的雜波抑制方法:均值法和自適應(yīng)濾波法。均值法只適合處理平整地面探測到的二維回波信號，而自適應(yīng)濾波法需要人工調(diào)節(jié)RLS長度，并且雜波抑制效果不太好。針對上述的不足，本文提出了兩種改進的雜波抑制算法。一種是基于核方法的ICA雜波抑制方法，基于核方法的ICA算法不僅繼承了ICA算法雜波抑制效果好的優(yōu)點，而且還可以針對多個目標(biāo)數(shù)據(jù)區(qū)域且自動選取獨立分量的雜波抑制方法，此方法不管地面平整與否都可以很好的抑制雜波，抑制雜波的

3、效果優(yōu)于前兩種傳統(tǒng)算法。另一種是對自適應(yīng)算法進行改進，這種改進的方法結(jié)合了二維小波變換濾波和自適應(yīng)濾波的優(yōu)點，在平整和不平整的地面都可以進行很好的雜波抑制，并且經(jīng)過結(jié)果圖和數(shù)據(jù)的對比，此方法的雜波抑制效果明顯優(yōu)于前三種方法。
　　其次，由于探地雷達的方位分辨率不夠高，需要對預(yù)處理后的圖像進行合成孔徑成像，本章闡述了微波全息SAR算法，并對微波全息的SAR算法進行了改進，通過實驗所得結(jié)果的驗證和分析，得出所改進的算法在單目標(biāo)時，不僅

4、可以大大提高方位分辨率，還能夠提高運算速度，節(jié)省了處理時間。對于多目標(biāo)時，改進的方法與傳統(tǒng)的方法的分辨率大體相當(dāng)，但是運算速度還是快于傳統(tǒng)的算法。
　　最后，對探測到的目標(biāo)進行目標(biāo)特征提取，并對其分類，挑選出我們所要的目標(biāo)，本文先對傳統(tǒng)的LDA進行了闡述，并通過對LDA算法進行改進，通過利用核函數(shù)進行非線性變換，把一維數(shù)據(jù)從低維空間映射到高維空間去，使其目標(biāo)信號分散開來，這樣可以達到了很好的區(qū)分效果，通過實驗驗證，改進的方法可以很