[發明專利]基于廣義似然比的探地雷達對地下目標檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202011157390.5
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112433209A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 張娜;楊罡;王天正
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/89;G01S7/41
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 孟歡

本申請涉及一種基于廣義似然比的探地雷達對地下目標檢測方法及系統，所述方法包括步驟：對檢測到的地下目標的回波信號進行噪聲抑制；對噪聲抑制后的回波信號進行雜波抑制，得到目標回波信號；根據所述目標回波信號形成的雙曲線在連續多個軸向掃描A?scan圖像中的分布情況，采用廣義似然法獲取所述目標回波信號形成的雙曲線形狀特征，并根據該雙曲線形狀特征得到探地雷達對地下目標的檢測結果。本申請提供的基于廣義似然比的探地雷達對地下目標檢測方法，檢測性能更優，可以更加清楚準確地定位出地下目標。

技術領域

本申請涉及探地雷達技術領域，特別涉及一種基于廣義似然比的探地雷達對地下目標檢測方法及檢測系統。

背景技術

目前，在探地雷達地下目標檢測中，常用的典型方法主要有兩類，分別為基于探地雷達圖像的幾何特征檢測和基于統計模型的假設檢驗。幾何特征檢測法主要利用探地雷達B-scan圖像中目標回波呈現的雙曲線形狀這一特性，通過在B-scan圖像中檢測雙曲線來實現目標檢測。目前普遍采用的雙曲線檢測方法是基于Hough變換，該方法將回波數據的能量沿特定的雙曲線進行積累，從而將B-scan數據變換到積累參數空間，積累峰值所在的位置即為對應目標參數。統計模型假設檢驗法基于統計學原理對信號和雜波噪聲進行建模，并進行假設檢驗，推導檢測統計量，通過與門限的比較來判斷目標的有無。

然而，上述幾何特征檢測法是通過檢測B-scan圖像中的雙曲線達到檢測地下目標的目的，但通常情況下，由于雷達探測環境不均勻，將不會得到嚴格的雙曲線形狀，如雙曲線發生畸變或斷點的情況，將會導致檢測性能下降。同時，該方法僅利用回波數據的功率特征進行能量積累，無法充分利用目標和雜波的其他各項統計特征，對于低信雜比目標，檢測性能會有明顯的下降。

上述統計模型假設檢驗法高度依賴統計模型的準確度，當采用的模型與實際情況吻合時取得較好的檢測性能，而一旦模型假設與實際不符，此時，假設模型根本無法成立，導致其檢測性能將大大下降。而現有的統計檢測方法大多將背景噪聲或雜波建模為高斯分布，而實際中的背景環境通常呈現出更為復雜的非高斯特性。

發明內容

本申請實施例提供一種基于廣義似然比的探地雷達對地下目標檢測方法及檢測系統，以解決相關技術中探地雷達對地下目標檢測性能差的技術問題。

第一方面，提供了一種基于廣義似然比的探地雷達對地下目標檢測方法，其包括步驟，對檢測到的地下目標的回波信號進行數據處理，該數據處理的過程具體包括：

對檢測到的地下目標的回波信號進行噪聲抑制，所述噪聲包括接收機外部噪聲和接收機內部噪聲；

對噪聲抑制后的回波信號進行雜波抑制，得到目標回波信號，所述雜波包括收發天線間的直耦波、地面反射波及地下有害反射波；

根據所述目標回波信號形成的雙曲線在連續多個軸向掃描A-scan圖像中的分布情況，采用廣義似然法獲取所述目標回波信號形成的雙曲線形狀特征，并根據該雙曲線形狀特征得到探地雷達對地下目標的檢測結果。

一些實施例中，在對檢測到的地下目標的回波信號進行數據處理之前，還包括步驟：

發射探地雷達所需要的激勵信號；

對發射的激勵信號進行放大處理；

根據所述激勵信號向地下目標發射電磁波；

接收地下目標反射的電磁波信號；

對接收到地下目標反射的電磁波信號進行數據采集，得到檢測到的地下目標的回波信號。

一些實施例中，在對檢測到的地下目標的回波信號進行數據處理之后，還包括步驟：

根據探地雷達對地下目標的檢測結果顯示地下目標。

一些實施例中，所述得到的探地雷達對地下目標的檢測結果為探地雷達剖面圖。