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正文摘录:

2006年第24期总第239波存在A—scan能量较小。并且在去除杂波后的数据的A—scam能量中目标回波所占比重比在原始数据中大，有利于用A—scan能量大小的方法来判定目标回波的主要分布。(2)对去除杂波后的B—scan计算每行数据的方差，并将各行数据的方差做归一化处理。计算数据每行方差的公式为：vak—E[(x，一E[x：])。](8)其中i表示B—scan数据中的第i行，x：表示第i行的所有数据，varI表示第i行数据的方差。对各行数据的方差做归一化处理：varnorm。一———_———————v—ar二—————————_(9)IJlaxLVall，VaI2，…，Varz，…，VarM，其中Inax(varl，var2，…，vat，…，val。M)表示取所有M个方差中最大的一个，varnorm，为第i行数据的归一化方差。(3)对去除杂波后的B—scan数据，计算每个A—scan数据的能量(也就是每一列数据的能量)，并将各个A—scan的能量作归一化处Noi十算数据每个A～sean能量的公式为：^_『eng，一∑V。(i，J)(10)卜rl其中j表示B—scan数据中的第J列，也就是第j个A—scan；V(一i，j)表示位于第i行，第j列的数据；eng，表示第.j个A—sc加数据的能量。对各个A—sean数据的能量做归一化处理：(11)其中max(engl，eng2，…，eng，，…，engN)表示取所有.、『个A—sc：an数据的能量中最大的一个，engnorm，为第j个A—scan数据的归一化能量值。(4)设定一个针对归一化方差的门限值￡^。。，与一个针对归一化A—scan能量的门限值砌。。。，。对计算出的各个归一化方差与归一化A—scan能量进行判断，记下满足归一化方差大于fk。及归一化A—scan能量大于施…。这一条件的行与列，同时位于这些行与列上的数据即为本文判断出的目标回波数据，这样就确定了目标回波数据在整个回波数据中的分布区域。设定这2个门限值的目的在于，当某行的归一化方差大于拍，，则判定该行为目标回波数据所在行，否则判为非目标回波数据所在行；同理，当某个A—scan的能量大于砌…∥则判定该列为目标回波数据所在列，否则判为非目标回波数据所在列。通过判定目标回波数据在行与列上的分布也就确定了目标回波数据的分布范围。在探地雷达数据中，对于不包含目标回波数据的各行，该行上的值都相差不大，其归一化方差也就较小，所以归一化方差的门限值胁。。，可设得较小。同样对A—scan能量来说，不包含目标回波数据的A—scan归一化能量值也较小，所以归一化能量的门限值肪…。也可设得较小。将这两个门限值设得较小，可使确定出的目标回波数据分布范围包含绝大多数的目标回波，从而不影响合成孔径的成像效果。并且由于探地雷达回波数据中大部分都不是目标回波，因此即使门限值设得较小也能将大部分非目标回波数据排除在确定的目标回波数据分布范围之外，并且保留绝大多数目标回波。门限的取值可根据使目标回波数据的行与列在整个回波数据中占一定比例进行确定，而这个比例可根据已有的研究进行选取。。。j。本文处理实测数据中，这2个门限值的取值为：抽，。，一O.1，施…。一o.1。(5)将上一步所确定的目标回波分布区域内的数据进行合成孔径成像运算，该区域以外的数据不参与运算。由于在合成孔径成像时只用目标回波数据参与运算，因此减少了合成孔径运算量，实现了快速合成孔径成像。4对实测数据的处理结果及分析上述5个步骤为本文实现浅地层探地雷达快速合成孔径成像的具体方法，下面对实测数据进行处理，验证方法的有效性。本文处理的数据系作者及课题组成员用探地雷达采集的数据，其相关参数为：探地雷达为无载频脉冲探地雷达，工作频率为lGHz，采样所得的一个B—scan包括60个A—scan，相邻2个A—scan之间相距1cm，每个A—scan记录480个采样点。目标为4个，均埋在沙坑下(沙坑土壤较湿)，目标1为纸杯，直径5.3cm，高度9.3cm，埋于地下大约5cm深；目标2为塑料瓶，直径6.6cm，高度20cm，埋于地下大约12cm深；目标3为铁罐，直径7.3cm，高度14.5cm，埋于地下大约16cm深；目标4为玻璃瓶，直径5.5cm，高度16.8cm，埋于地下大约8cm深。所提快速合成孔径成像实现方法及普通合成孔径成像实现方法的程序用.Matlab编写，在同一台PC机上运行，PC机的CPU为1.8GHz的P4芯片，内存为256M。有关的处理结果如图2～图5所示。图2为第一组数据的原始图像，图3为数据去除杂波后的图像，图4为普通合成孔径成像实现方法处理数据所得的结果，图5为所提快速合成孑L径成像实现方法处理数据所得的结果。从图4，图5可看出，所提快速合成孑L径成像实现方法处理实测数据所得的图像分辨力与普通合成孔径成像实现方法所得的图像分辨力相当。普通实现方法处理数据用时205.9s(去杂波处理与合成孔径处理所用的总时间)；所提快速实现方法处理数据用时63.9s(去杂波处理，计算方差与能量，对数据进行判断及合成孔径处理所用的总时间)。可见，所提快速合成孑L径成像实现方法与普通合成孔径成像实现方法相比，】]3