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本科毕业论文（设计）

题目：探地雷达阵列成像算法研究

姓名：学号：__________

院（系）：专业：__________

指导老师：职称：________

评阅人：职称：_________

2013年6月

本科生毕业论文（设计）原创性声明

本人以信誉声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究

工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明

确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得

中国地质大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作

的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢

意。

作者签名：年月日

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作者签名：年月日

导师签名：年月日

摘要

有大量的记载探地雷达的相关书籍和论文，我们可以对探地雷达的发展概况有一个大

致的了解，不难看出探地雷达未来的发展方向。

多输入多输出（Multiple-InputandMultiple-Output，MIMO）雷达是在数字阵列雷达、

多基雷达以及现代通信技术基础上发展起来的一种新体制雷达，具有显著的技术优势和巨

大的发展潜力，逐渐成为下一代雷达的主要发展方向之一。

由于采用了波形分集技术，与传统相控阵雷达相比，MIMO雷达具备多项优点，如突

破阵元间距半波长限制、提高角度分辨率、提高系统自由度等。MIMO雷达借鉴已经成熟

的阵列信号处理技术，为雷达信号处理提供了新思路。然而，MIMO雷达在提高信号处理

灵活性的同时，也由于其新体制特征及结构特点，带来了新的问题，如多通道积累检测问

题，波形设计和阵列结构优化问题以及系统自由度过高导致的自适应算法性能下降等问题。

雷达成像方面有很多相关的软件，比如GprMax，一款基于FDTD（时域有限差分）

的探地雷达仿真软件，其生成文件包括几何图和数据剖面图，这些生成文件是由MATLAB

读取的。

GprMax用于雷达正演，操作简单，而反演（即数据处理）则比较复杂。

雷达成像最关键的部分就是成像的算法，通过对算法的不断研究和改进，提出了很多

算法，有些算法可以相互结合，从而改善成像效果，而其中比较具有代表性的就是数字波

束形成（DBF）技术以及反向投影（BP）成像算法。基于不同的理论基础，这些算法又衍

生出很多不同的算法，诸如RD-BP算法、TCC-BP算法等，针对不同的算法，借助MATLAB

对算法进行仿真，并得到仿真图像。

关键词：多输入多输出雷达；数字波束形成；反向投影算法

Abstract

Therearealargenumberofrecordso