探地雷达检测具有快速、高效率及抗干扰能力强等优点，且探地雷达的分辨能力可达厘米级。近年来探地雷达无损检测技术在隧道衬砌质量检测领域得到了越来越广泛的研究及应用，数据处理是探地雷达图像判释的关键，但目前探地雷达数据处理技术还处于发展阶段。论文通过物理模型试验、探地雷达实测数据对公路隧道衬砌探地雷达检测数据处理方法进行了较为系统深入的研究，主要研究内容和成果如下：　　①用MATLAB编程实现了瑞典RAMAC探地雷达系统数据文件(*.RD3)的读取及写入，用MATLAB编程实现了探地雷达三种数据显示。以实测探地雷达记录为例，用MATLAB编程实现数据预处理。利用MATLAB编程对探地雷达实测记录进行IIR和FIR数字滤波器处理。频率波数域滤波可以滤除与有效信号频率相近但视速度不同的干扰信号。　　②利用MATLAB编程分别对合成探地雷达记录和实测探地雷达记录进行预测步长试验，结果表明预测步长对预测反褶积效果具有控制性作用，预测步长较小，预测反褶积后的雷达记录信噪比低，分辨率高；预测步长较大时，预测反褶积后的雷达记录信噪比高，分辨率低。用MATLAB编程对矩形空洞的FDTD正演探地雷达剖面进行F-K偏移成像处理，使得矩形空洞界面的反射信号正确归位，反射波能量聚焦于矩形空洞的上下表面。　　③设计了空洞物理模型试验，对空洞物理模型试验进行了二维探测和三维探测，对比分析了经典数据处理软件Reflexw和本文MATLAB数据处理程序对空洞物理模型的探测记录处理结果。用三维处理软件EASY3D和MATLAB探地雷达三维显示程序对空洞物理模型的三维探测记录进行了成图。　　④将本文MATLAB数据处理程序及数据显示程序应用于公路隧道衬砌探地雷达检测实测记录，成功判释隧道拱顶处的初期支护背后空洞和脱空区。对脱空区进行了三维探测，用MATLAB三维显示程序对三维探测记录进行了三维显示，直观地反映出脱空区的空间分布情况。