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针对核四极矩共振技术探测爆炸物中干扰信号的时变性，基于各信号采样模块包含有固定的核四极矩共振信号与时变干扰信号以及噪声的实际信号模型，提出改进的多模块HTLSstack算法．首先采用HTLS的方法确定出共有极点的个数；其次构造新的筛选准则，确定所有模块的共有极点；最后结合核四极矩共振信号的先验信息，实现核四极矩共振信号参数的有效估计．该方法充分利用了原始数据的信息，在低信噪比下，避免了多模块HTLS方法在第一次奇异值分解时带来的性能损失．仿真数据和实测数据结果证明了该算法的有效性．