Цифровая обработка сигналов и изображений в импульсном радиолокаторе подповерхностного зондирования

• Автор: Толмазов, Борис Борисович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Глава 1. Регистрация и визуализация радиолокационных данных
1.1. Принцип работы и конструктивные особенности импульсного радиолокатора подповерхностного зондирования
1.2. Регистрация данных зондирования
1.3. Визуализация данных зондирования
1.4. Выводы по главе
Глава 2. Повышение разрешающей способности
2.1. Синтезирование апертуры
2.2. Учет пространственной ориентации объектов
2.3. Фильтр сжатия импульса
2.4. Выводы по главе 2
Глава 3. Пороговая обработка
3.1. Адаптивная пороговая обработка
3.2. Новая процедура адаптивной пороговой обработки
3.3. Выводы по главе
Глава 4. Повышение качества изображений
4.1. Фильтрация изображений
4.1.1. Фильтр сглаживания
4.1.2. Медианная фильтрация
4.1.3. Трехмерная фильтрация
4.2. Масштабирование со сглаживанием
4.3. Выводы по главе
Глава 5. Обработка с учетом поляризационных характеристик
5.1. Поляризационные характеристики
5.2. Совместная обработка двух наборов данных
5.3. Выводы по главе
Глава 6. Разработка программного обеспечения
6.1. Жизненный цикл разработки ПО
6.2. Декомпозиция
6.3. Создание программного обеспечения
6.4. Методика проведения обработки
6.5. Выводы по главе 6 Заключение
Список литературы

Актуальность темы
Первые идеи радиоволновых зондирований на основе фазовых измерений были высказана немецкими учеными Г.Лови и ГЛеймбахом в начале двадцатого века. Сущность метода сводилась к изучению интерференции прямых и отраженных радиоволн с целью поиска руд и воды. В дальнейшем развивалось множество вариантов интерфереционного метода. В 1925 г. А.А.Петровский провел ряд опытов по радиопросвечиванию (определение границ тени зоны высокой проводимости - теневой метод), а также разрабатывал ряд других методов. В середине 50-х годов А.Г.Тархов разработал метод, основанный на зависимости напряженности электромагнитного поля удаленных широковещательных радиостанций от геологического строения некоторого участка местности. Эти и другие методы начали внедрять в производство в 50-х годах XX века, что было обусловлено с техническими трудностями и необходимостью решения вопросов электромагнитной совместимости.
Применение радиолокации в геологической разведке стало возможным только после того, как появились полупроводниковые приборы, позволяющие генерировать импульсы длительностью несколько наносекунд, обеспечивающие разрешающую способность по глубине в единицы и доли метров. С 1960 года радиолокационный метод начинают широко использовать для определения толщины ледников. В СССР решением задач подповерхностной радиолокации с конца шестидесятых годов активно занималась кафедра радиолокации Рижского института инженеров гражданской авиации под руководством д.т.н., проф. М.И. Финкелыитейна [3, 4]. В 1977 году решением Государственного комитета по науке и технике создана Проблемная лаборатория авиационной подповерхностной радиолокации при Рижском авиационном университете. В последующие двадцать лет интерес к георадарному методу не был стабильным, однако развитие микроэлектроники и повышение

стикой (13) фильтра сжатия. Видно, что ошибочный выбор опорного сигнала приводит к существенному искажению радиолокационного изображения.
ж) з) и)
Рис. 18. Изображения монет в песке до (а, б, в) и после применения фильтра сжатия при правильном (г, д, е) и ошибочном (ж, з, и) выборе опорного сигнала.
2.4. Выводы по главе
Для повышения разрешающей способности в горизонтальной плоскости целесообразно применение синтезирования апертуры. Зона синтезирования выбирается в зависимости от типов объектов, а размер зоны синтезирования — от глубины их залегания. Ширину зоны синтезирования целесооб-