S變換在探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用研究.pdf

1、探地雷達(dá)技術(shù)的原理是發(fā)射高頻脈沖電磁波來探測地下介質(zhì)或確定不可視的物體內(nèi)部或結(jié)構(gòu)。近年來，探地雷達(dá)技術(shù)因其高精度、方便快捷、結(jié)果直觀等特點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于工程檢測和地質(zhì)勘察中。脈沖電磁波通過傅立葉變換可以分解成不同頻率的諧波。本文在前人的研究基礎(chǔ)上，從電磁波的波動方程研究討論了不同頻率的電磁波傳播特性和介質(zhì)的電性參數(shù)的關(guān)系，總結(jié)了電磁波的衰減規(guī)律。采用德拜模型討論分析了色散介質(zhì)的不同電性參數(shù)對傳播系數(shù)的影響，運(yùn)用時域有限差分的電磁波正演程

2、序模擬了雷克子波在介質(zhì)中的傳播，通過研究不同位置接收的電磁波信號，得到電磁波的波形、主頻和振幅與傳播距離、介質(zhì)電性的關(guān)系。研究表明，電導(dǎo)率越大、介電參數(shù)越大，電磁波的波形變化越快，傳播過程主頻降低越快，電磁波衰減越快。
　　 時頻分析作為分析非平穩(wěn)信號的有力工具，稱為現(xiàn)代信號處理的有力工具。本文應(yīng)用時頻分析的S變換對雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。通過正演程序模擬反射層為薄層的模型、基巖反射界面塌陷造成反射界面部分缺失、反射層底層介質(zhì)電性不

3、同、覆蓋層介質(zhì)電性不同等模型得到探地雷達(dá)數(shù)據(jù)。應(yīng)用S變換處理，對雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了提取不同頻率剖面切片，高低頻分離等數(shù)據(jù)處理。通過對正演數(shù)據(jù)的S變換，驗證了S變換對探地雷達(dá)數(shù)據(jù)處理確定反射界面缺失、提高雷達(dá)數(shù)據(jù)的分辨率和雷達(dá)數(shù)據(jù)高低頻的分量等有很好的效果。最后將該方法應(yīng)用到探地雷達(dá)實測數(shù)據(jù)的處理，成功的對雷達(dá)數(shù)據(jù)中不同主頻的反射波進(jìn)行了分離。并根據(jù)介質(zhì)電性參數(shù)對電磁波的主頻的影響，準(zhǔn)確的對不同主頻的反射波進(jìn)行了定性討論。還有通過提取不同頻率