IT D 在探地雷达数据处理中的应用研究

孙权

（重庆三峡学院,重庆 404020）

1 概述

探地雷达是一种利用超宽带电磁，探测技术，用于对位于地面下，或不可视物体中的物体进行定位和分析的技术[1]。在探地雷达数据处理中，噪声的有效去除是后续处理中目标识别和成像的基本保障。

在传统探地雷达信号处理，多将信号视为平稳线性的，采用基于Fourier 分析的方法进行去噪处理。然而，在使用探地雷达进行实际探测的过程中，探测方式、探测环境和探测系统的干扰和波动，导致了接收到的信号具有非平稳、非线性的特征[2]。对于非平稳非线性信号，Fourier 分析方法具有不可避免的局限性。Fourier 分析采用线性叠加正弦波，来模拟波形形变，对于非线性非平稳信号，数据往往会偏离纯粹的正弦或预先函数，在傅里叶谱中产生额外的谐波分量；同时，傅傅里叶分析将分量的范围定义在整个时间尺度上，从而使得能量分布在整个频带范围上，从而产生虚假谐波和宽频谱，导致分析结果不能忠实的表达实际的时频分布关系。这些因素限制了Fourier 变换在探地雷达信号分析中的应用[2]。

Huang 等人提出了经验模态分解（empirical mode decomposition，EMD），用于处理非线性非平稳信号[3]。研究者们开始尝试将EMD 方法应用到探地雷达信号处理中，取得了良好的效果；王超，沈斐敏使用EMD 方法有效的去除了探地雷达中的直达波，根据PGR 直达波的特点，引入差异扩大和能量均衡的理念，采用EMD 方法有效的取出来直达波干扰[4]；王韵棋等人将EMD 用于处理车载探地雷达信号处理，对路基检测中的高频噪声进行压制，取得了良好效果[5]；……