【摘 要】
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探地雷达是利用电磁波进行地下探测的有效手段。相对于传统探地雷达,钻孔雷达可以更好的接近地下目标,获得更加详细的地下信息。传统的钻孔雷达只能探测目标的深度和距井的距离,定向钻孔雷达在此基础上可以确定目标地质体的具体方位。本文研究的定向钻孔雷达包括一个发射天线和四个接收天线。经典MUSIC算法（重信号处理算法）是定向钻孔雷达进行方位识别的一种算法,通过利用了信号子空间和噪声子空间的正交性,构造空间谱函
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探地雷达是利用电磁波进行地下探测的有效手段。相对于传统探地雷达,钻孔雷达可以更好的接近地下目标,获得更加详细的地下信息。传统的钻孔雷达只能探测目标的深度和距井的距离,定向钻孔雷达在此基础上可以确定目标地质体的具体方位。本文研究的定向钻孔雷达包括一个发射天线和四个接收天线。经典MUSIC算法（重信号处理算法）是定向钻孔雷达进行方位识别的一种算法,通过利用了信号子空间和噪声子空间的正交性,构造空间谱函数,通过谱峰搜索,检测信号的波达方向,峰值对应目标方位。MUSIC算法的精度和速度均受到谱峰搜索选取的角度间隔的限置,其精度无法突破谱峰搜索的角度间隔,当角度间隔小到一定程度其运算量会大幅度增加,导致运算时间大量增加。本文在经典的MUSIC算法基础上提出基于Root-MUSIC算法（求根多重信号处理算法）的定向钻孔雷达三维成像算法。Root-MUSIC算法是用求根多项式代替MUSIC算法中的谱搜索的一种空间谱方法,由于取代了谱峰搜索,因此其精度和速度不再受到角度间隔的限置,相对于经典MUSIC算法得到大幅度提高。在此基础上,本文采用井眼效应的校正关系对井眼和探管的影响进行消除,并使用FDTD算法建立正演模型对Root-MUSIC算法的优势进行验证,并对结果进行三维成像显示。
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