基于瞬時幅頻參數(shù)的探地雷達(dá)信號預(yù)處理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于瞬時幅頻參數(shù)的探地雷達(dá)信號預(yù)處理方法及裝置。所述方法包括：提取探地雷達(dá)信號的瞬時幅度和瞬時頻率，分別得到瞬時幅度矩陣Amatrix和瞬時頻率矩陣fmatrix；刪除Amatrix中的第一行得到對瞬時頻率矩陣fmatrix進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化瞬時頻率矩陣計算探地雷達(dá)信號的聯(lián)合瞬時參數(shù)矩陣采用了本發(fā)明的探地雷達(dá)信號的瞬時幅度信息能夠精確地反映分界面的埋深和各個介質(zhì)層對發(fā)射脈沖的吸收能力，同時探地雷達(dá)信號的瞬時頻率信息可以對晚時信號起到增強(qiáng)作用，能夠精確地反映相鄰不同介質(zhì)的相對介電常數(shù)的大小信息。
【專利說明】基于瞬時幅頻參數(shù)的探地雷達(dá)信號預(yù)處理方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及探地雷達(dá)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于瞬時幅頻參數(shù)的探地雷達(dá)信號預(yù)處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]探地雷達(dá)是利用高頻超寬帶信號來探測地球淺層介質(zhì)分布規(guī)律的地球物理勘探裝置，探地雷達(dá)信號的反演是通過分析接收信號的波形、幅值和時間等特征來估計地下介質(zhì)的幾何機(jī)構(gòu)、埋深和空間位置等信息。不同介質(zhì)的相對介電常數(shù)差別較大，探地雷達(dá)發(fā)射的脈沖信號在不同介質(zhì)中傳播時，其傳播速度在0.01?0.3m/ns之間，由于傳播速度很快，為了提高反演結(jié)果的精度，需要對探地雷達(dá)信號進(jìn)行預(yù)處理，以提高相鄰不同介質(zhì)分界面的定位精度。
[0003]探地雷達(dá)信號具有高頻率、短波長、強(qiáng)介質(zhì)吸收和強(qiáng)干擾等性質(zhì)，以傅里葉變換為基礎(chǔ)的經(jīng)典信號處理方法不能達(dá)到較好的預(yù)處理效果。目前披露的采用時頻分析進(jìn)行探地雷達(dá)信號預(yù)處理的方法包括廣義S變換方法、Hilbert譜分析方法等。
[0004]廣義S變換方法在地下介質(zhì)的層位識別應(yīng)用中效果較好，但是廣義S變換的系統(tǒng)參數(shù)需要靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)，模型可擴(kuò)展性較差，限制了該方法的應(yīng)用推廣。Hilbert譜分析方法對薄層位置具有一定的增強(qiáng)作用，但實(shí)測探地雷達(dá)信號中的雜波和干擾信號也得到了增強(qiáng)，限制了其對淺層地下介質(zhì)的反演精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種基于瞬時幅頻參數(shù)的探地雷達(dá)信號預(yù)處理方法及裝置。采用了本發(fā)明的探地雷達(dá)信號的瞬時幅度信息能夠精確地反映分界面的埋深和各個介質(zhì)層對發(fā)射脈沖的吸收能力，同時探地雷達(dá)信號的瞬時頻率信息可以對晚時信號起到增強(qiáng)作用，能夠精確地反映相鄰不同介質(zhì)的相對介電常數(shù)的大小信息。
[0006]下面闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0007]—種基于瞬時幅頻參數(shù)的探地雷達(dá)信號預(yù)處理方法，所述方法包括:
[0008]提取探地雷達(dá)信號的瞬時幅度和瞬時頻率，分別得到瞬時幅度矩陣Aniato和瞬時頻率矩陣fmatrix ;
[0009]刪除Amatrix中的第一行得到Jlatrix；
[0010]對瞬時頻率矩陣fmatHx進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化瞬時頻率矩陣/Ittix ;
[0011]計算探地雷達(dá)信號的聯(lián)合瞬時參數(shù)矩陣JmaMx，K'?/二，其中符號?
表示兩個矩陣處于相同位置的元素相乘。
[0012]所述對瞬時頻率矩陣fmatHx進(jìn)行歸一化處理的公式為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于瞬時幅頻參數(shù)的探地雷達(dá)信號預(yù)處理方法，所述方法包括: 提取探地雷達(dá)信號的瞬時幅度和瞬時頻率，分別得到瞬時幅度矩陣Amataix和瞬時頻率矩陣 fmatrix ； 刪除Amatox中的第一行得到^atrix; 對瞬時頻率矩陣fmatHx進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化瞬時頻率矩陣； 計算探地雷達(dá)信號的聯(lián)合瞬時參數(shù)矩陣Jmafe J = A:^ ? ，其中符號@表示兩個矩陣處于相同位置的元素相乘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對瞬時頻率矩陣fmataix進(jìn)行歸一化處理的公式為:
3.一種基于瞬時幅頻參數(shù)的探地雷達(dá)信號預(yù)處理裝置，包括: 提取探地雷達(dá)信號的瞬時幅度和瞬時頻率，分別得到瞬時幅度矩陣Amataix和瞬時頻率矩陣fmatrix的模塊； 刪除Aniatox中的第一行得到疋atrix的模塊； 對瞬時頻率矩陣fmatHx進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化瞬時頻率矩陣￡atrix的模塊； 按照Λ*抓=?/I?，計算聯(lián)合瞬時參數(shù)矩陣Jfflatrlx的模塊。
【文檔編號】G01V3/38GK104020498SQ201410205408
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】歐陽繕, 張海如, 王國富, 謝躍雷, 張法全, 葉金才 申請人:桂林電子科技大學(xué)