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一種用于準(zhǔn)單站配置的步進(jìn)頻探地雷達(dá)建模方法

摘要:探地雷達(dá)是一種被廣泛使用的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。利用探地雷達(dá)對(duì)分層媒質(zhì)進(jìn)行全波反演時(shí),構(gòu)建精確的探地雷達(dá)正演模型具有十分重要的意義。該文提出一種可用于準(zhǔn)單站配置的步進(jìn)頻探地雷達(dá)的建模方法。在該模型中,探地雷達(dá)系統(tǒng)及其與分層媒質(zhì)間的相互作用被表示成線性方程,天線對(duì)雷達(dá)信號(hào)的影響被表示為只與頻率有關(guān)的傳輸函數(shù)。為驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性,該文在實(shí)驗(yàn)室條件下搭建了準(zhǔn)單站配置的步進(jìn)頻探地雷達(dá)系統(tǒng),并對(duì)已知厚度的石膏板和木板的雷達(dá)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行全波反演。反演結(jié)果表明:石膏板和木板的厚度估計(jì)誤差均不超過(guò)0.3mm,驗(yàn)證了所提出的正演模型具有高準(zhǔn)確度。利用石膏板和木板搭建分層模型,該文進(jìn)一步比較了準(zhǔn)單站配置和單站配置步進(jìn)頻探地雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)介電常數(shù)差異較小的分層媒質(zhì)的反演性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:準(zhǔn)單站配置探地雷達(dá)能獲得更精確的反演參數(shù)。通過(guò)對(duì)分界面反射信號(hào)的信噪比估計(jì)可知,準(zhǔn)單站配置比單站配置探地雷達(dá)系統(tǒng)能獲得高出約10dB的信噪比,因此具有更好的反演性能。

關(guān)鍵詞:
  • 正演模型  
  • 步進(jìn)頻探地雷達(dá)  
  • 準(zhǔn)單站配置  
  • 信噪比  
  • 全波反演  
作者:
張經(jīng)緯; 劉新; 葉盛波; 方廣有
單位:
中國(guó)科學(xué)院大學(xué); 北京100049; 中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所; 北京100190; 中國(guó)科學(xué)院電磁輻射與探測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 北京100190
刊名:
雷達(dá)學(xué)報(bào)

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雷達(dá)學(xué)報(bào)緊跟學(xué)術(shù)前沿,緊貼讀者,國(guó)內(nèi)刊號(hào)為:10-1030/TN。堅(jiān)持指導(dǎo)性與實(shí)用性相結(jié)合的原則,創(chuàng)辦于2012年,雜志在全國(guó)同類期刊中發(fā)行數(shù)量名列前茅。