雷达学报

作者：张经纬, 刘新, 叶盛波, 方广有

单位：①.中国科学院大学   北京   100049；②.中国科学院电子学研究所   北京   100190；③.中国科学院电磁辐射与探测技术重点实验室   北京   100190；

关键词：正演模型, 步进频探地雷达, 准单站配置, 信噪比, 全波反演

基金：中国科学院面上基金(CXJJ-17-M140)，国家重点研发计划(2017YFF0107700)

探地雷达是一种被广泛使用的无损检测技术。利用探地雷达对分层媒质进行全波反演时，构建精确的探地雷达正演模型具有十分重要的意义。该文提出一种可用于准单站配置的步进频探地雷达的建模方法。在该模型中，探地雷达系统及其与分层媒质间的相互作用被表示成线性方程，天线对雷达信号的影响被表示为只与频率有关的传输函数。为验证模型准确性，该文在实验室条件下搭建了准单站配置的步进频探地雷达系统，并对已知厚度的石膏板和木板的雷达测量信号进行全波反演。反演结果表明：石膏板和木板的厚度估计误差均不超过0.3 mm，验证了所提出的正演模型具有高准确度。利用石膏板和木板搭建分层模型，该文进一步比较了准单站配置和单站配置步进频探地雷达系统对介电常数差异较小的分层媒质的反演性能。实验结果表明：准单站配置探地雷达能获得更精确的反演参数。通过对分界面反射信号的信噪比估计可知，准单站配置比单站配置探地雷达系统能获得高出约10 dB的信噪比，因此具有更好的反演性能。

来源：2019年第4期

《雷达学报》期刊编辑部

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