雷达学报

作者：兰天, 盛世文, 孙熙韬, 高炜程, 杨小鹏

单位：1.北京理工大学重庆创新中心 重庆 401120；2.北京理工大学信息与电子学院 北京 100081；3.新体制民用雷达重庆市重点实验室 重庆 401120；

关键词：探地雷达, 墙内小目标, 三维重建, 杂波抑制, 级联U-Net网络

基金：国家自然科学基金(62471037, 62101042)，中央高校基本科研业务费专项资金(XSQD-6120220083)

探地雷达(GPR)在对掩埋目标的探测中发挥着至关重要的作用，尤其在墙体内小目标检测及重建方面。由于墙体结构及材质的复杂性，墙内小目标精准重建面临极大挑战。针对墙内小目标重建难题，该文提出了一种多阶段级联U-Net方法，用于墙内小目标的三维重建。首先，通过蒙特卡罗抽样生成符合级配要求的物理三维骨料散射模型，构建了复杂墙体场景的高分辨率探测模型和数据集，以提高模拟的真实性和准确性；其次，多阶段网络结构的设计能够有效抑制C扫描数据中的噪声和非均质杂波，从而提升信号质量；最后，预处理后的数据用于重建小目标三维分布。此外，该文还引入了一种自适应多尺度模块和级联网络训练策略，优化了复杂场景中小目标信息的拟合性能。通过模拟与实测数据的对比，验证所提方法的有效性和泛化能力。相比现有技术，该方法成功重建了三维墙体内小目标，显著提高了峰值信噪比，为小目标的准确探测提供了重要技术支持。

来源：2024年第6期

《雷达学报》期刊编辑部

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