路用地质雷达是近些年发展起来的一种无损检测设备,与传统公路检测方法相比,路用地质雷达具有不损坏路面,探测速度快,探测过程连续,分辨率高,操作方便灵活,探测费用低,探测范围广等优点。因此,路用地质雷达在国内外的公路工程中已经得到广泛的应用。然而,与地质雷达设备的较快发展相比,路用地质雷达回波信号处理算法发展缓慢,这严重影响了路用地质雷达的推广应用,所以,对路用地质雷达回波信号处理方法进行研究具有重大的现实意义。本文首先分析了电介质中电磁波的传播规律,讨论了地质雷达的基本原理及其体制,创建了获取路用地质雷达原始数据的方法。其次,提出了适合于路用地质雷达信号处理的降噪方法(小波变换与K-L变换相结合降噪法);研究了雷达回波信号的瞬时频率提取方法;应用时域有限差分算法,正演模拟了理想介质条件下不同形状目标体的回波图像。然后,以基于时频分析的瞬时频率提取方法和正演模拟图像为基础,建立了基于回波图像特征的目标空间位置定位方法,和基于回波信号时频特性的目标分类识别方法。最后,本文利用实测数据进行了实验,实验结果表明:所建立的方法成功实现了异常体的目标分类识别和空间位置定位,具有较大的应用前景。