極化探地雷達(dá)時域瞬態(tài)響應(yīng)分析及其應(yīng)用研究.pdf

1、極化探地雷達(dá)在探測地下目標(biāo)方面具有高分辨率、高效率、無損探測等特點，在路基結(jié)構(gòu)探測、地下水污染治理、礦產(chǎn)資源勘探等領(lǐng)域擁有巨大潛力。為獲取時域瞬態(tài)響應(yīng)蘊(yùn)含的目標(biāo)特征信息，目標(biāo)時域瞬態(tài)響應(yīng)的深層次分析成為近年來研究的熱點和難點。本文在實驗室團(tuán)隊已取得的科研成果及現(xiàn)有實驗平臺的基礎(chǔ)上，針對極化探地雷達(dá)的時域瞬態(tài)響應(yīng)，從早時響應(yīng)與晚時響應(yīng)的角度展開分析，并將早、晚時響應(yīng)的分離算法應(yīng)用于地下淺埋均勻介質(zhì)環(huán)境下目標(biāo)體的方位識別。主要工作概括如下：

2、
　　研究自由空間下細(xì)長圓柱體瞬態(tài)早時響應(yīng)與晚時響應(yīng)的分離算法。本文從電磁場基本理論出發(fā)，推導(dǎo)出theta和phi兩種正交極化狀態(tài)下目標(biāo)體的遠(yuǎn)場電場強(qiáng)度表示式，通過比較兩種極化下電場強(qiáng)度的幅度值差異，確定瞬態(tài)早時響應(yīng)與晚時響應(yīng)的分界時刻。
　　研究地下淺埋均勻介質(zhì)環(huán)境下細(xì)長圓柱體瞬態(tài)晚時響應(yīng)開始時刻的估計算法。本文從不同極化下能量相等和極點收斂兩個角度出發(fā)，提出一種準(zhǔn)確估計晚時響應(yīng)開始時刻的新方法。該算法從理論上推導(dǎo)出不同極

3、化下，瞬態(tài)早時響應(yīng)中表面發(fā)射波的能量是相等的，以此確定加窗時刻的起始點，進(jìn)而利用瞬態(tài)晚時響應(yīng)中蘊(yùn)含的極點收斂信息，采用改進(jìn)的矩陣束算法進(jìn)行極點估計，確定極點收斂最早的時刻為瞬態(tài)晚時響應(yīng)階段的開始時刻。
　　研究均勻介質(zhì)環(huán)境下目標(biāo)體的方位識別算法。本文將均勻介質(zhì)環(huán)境下目標(biāo)晚時響應(yīng)開始時刻的估計算法推廣到地表半空間內(nèi)任意入射角度均可使用，以此為基礎(chǔ)，論證瞬態(tài)晚時響應(yīng)統(tǒng)計量、目標(biāo)體方位信息和入射角度三者的關(guān)系，利用不同入射角度時兩種正交