浅地层探地雷达所探测的目标体积一般都比较小,因而其采用的是单周期窄脉冲超宽带雷达(UWB)。在提高成像的距离分辨率的同时利用基于微波全息成像的合成孔径技术提高成像的方位分辨率。本课题的主要任务是估算浅地层探地雷达所探测区域的介质的介电常数,根据所估算的介电常数进行合成孔径处理,最后进行目标定位并通过液晶显示器显示结果。本文采用嵌入式单板电脑作为信号处理机。经过大量的实验测试,此型号的单板电脑在数据采集上满足要求。由于对数据处理的计算量大,因而对数据的处理是在后台完成。本文首先介绍了探地雷达的发展和基本原理,探地雷达回波的信号模型和本文采用的信号处理算法;然后介绍了介质的介电常数估算方法,接着阐述了本文所使用的介电常数估算算法;最后讲述了信号处理及目标定位结果的显示及实验数据的处理结果。 本人的主要工作包括: 1. 分析浅地层探地雷达回波的信号模型; 2. 研究探地雷达的信号处理算法,即介电常数的估算算法、杂波抑制算法和合成孔径成像算法; 3. 实现介电常数估算算法; 4. 根据介电常数进行合成孔径成像处理和目标定位; 5. 重新设计信号处理机,在原有处理机的基础上提高处理速度、提高显示点阵,并完成与天线单元的联接; 6. 编写Windows 应用程序,包括数据采集软件和数据处理软件; 7. 完成野外实验。