雷达学报

作者：薛策文, 冯晅, 李晓天, 梁文婧, 周皓秋, 王颖

单位：1.吉林大学地球探测科学与技术学院 长春 130026；2.地球信息探测仪器教育部重点实验室(吉林大学) 长春 130026；3.近地面探测技术重点实验室 无锡 214035；4.吉林大学国家发展与安全研究所 长春 130012；

关键词：全极化探地雷达, 数据融合, 主成分分析, 拉普拉斯金字塔, 小波变换, 目标体成像

基金：国家重点研发计划(2018YFC1503705)，近地面探测技术重点实验室(6142414180911)，中央高校基础研究基金(20130061110061)，吉林省科技发展项目(20180101091JC)

对于相同地下目标体，相比大部分传统单极化探地雷达，全极化探地雷达(FP-GPR)可以测得更全面的极化数据，称为VV, HH, VH。为了对地下目标体进行更全面精细的成像和识别, 数据融合技术被应用于FP-GPR将3种不同极化模式的极化信息结合起来。然而，目前全极化探地雷达数据融合常用的加权平均融合方法，它会掩盖全极化的优点，同时也无法同时适应不同的散射机制。因此，该文提出了基于主成分分析(PCA)，拉普拉斯金字塔(LP)以及多尺度小波变换(WT)的3种FP-GPR数据融合方法。为了检验几种数据融合方法的可靠性，该文在实验室分别测量了代表3种不同基本散射机制目标体的FP-GPR数据进行分析, 引入瞬时振幅为主、梯度为辅的方法将加权平均融合方法与3种方法进行比较。结果表明该研究所应用的3种数据融合方法效果均优于加权平均融合，并且3种方法可以分别适应不同散射机制的目标体，主成分分析融合可以更好的应用于未知散射机制目标体。最后，将主成分分析融合应用于实际冰裂缝数据成像，得到很好的融合效果，且优于加权平均融合方法。

来源：2021年第1期

《雷达学报》期刊编辑部

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