基于小波和脊波变换的探地雷达信号杂波抑制.pdf

《基于小波和脊波变换的探地雷达信号杂波抑制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、a叶技2015年第28卷第7期电子·电路ElectronicSci．＆Tech．／July．15．2015doi：10．16180／j．cnki．issnl007—7820．2015．07．001基于小波和脊波变换的探地雷达信号杂波抑制于海燕(西安邮电大学通信与信息工程学院，陕西西安710121)摘要针对如何有效去除探地雷达信号的干扰噪声问题，提出了一种基于小波和脊波变换的杂波抑制方法。小波能有效地描述图像的点奇异性，而脊波能有效地描述图像的线奇异性。首先结合小波和脊波的特点，对探地雷达回波信号进

2、行自适应阈值去噪，然后利用脊渡的方向敏感性在脊波域去除直达波信号，最终通过处理实际探底雷达数据，验证算法的有效性。关键词脊波变换；探地雷达；背景噪声；杂波抑制中图分类号TN957．51；TP391．41文献标识码A文章编号1007—7820(2015)07—001—04ClutterReductioninGroundPenetratingRadarSignalBasedonWaveletTransformandRidgeletTransformYUHaiyanfSchoolofTelecommun

3、icationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofPosts＆Telecommunications，Xi’an710121，China)AbstractAclutterreductionmethodbasedonwavelettransformandridgelettransformforgroundpenetratingradarsignalisproposed．Wavelettransformcanexpressimagesofpointsin

4、gularitieswiththebestapproximation．Ridgeletcanexpressimagesofstraightedgeswithsparsecoeficientsperfectly．Firstlytherandomnoiseissuppressedbyanadaptivethresholddenoisingmethod，combinedwiththecharacteristicsofwavelettransformandridgelettrans—form．Thenth

5、edirectwaveisremovedfromtheridgeletdomainbyemployingthedirectionalsensitivityoftheridgelettransform．TheeficiencyofthealgorithmhasbeendemonstratedbyprocessingpracticalGPRdata．Keywordsridgelettransform；groundpenetratingradar；backgroundnoise；clutterreduc

6、tion探地雷达⋯(GroundFenetratingRadar，GPR)是利号噪声干扰的方法，如时间窗法、平均法、模型法、移动用电磁波探测地下目标，通过分析电磁信号与地下目平均滤波法、中值滤波法以及小波变换法等。这些方标的相互作用，从而提取目标的性质、形状等信息。由法虽然都能在一定程度上削弱直达波对探地雷达目标于探地雷达工作对象及环境的特殊性，在接收到的探信号的影响，但在实际应用中也都存在各自的不足，如地雷达回波信号中，强背景杂波以及各种随机噪声对常用的平均法，在去除直达波的同时，对目标信号也会

7、实际目标信号产生了较大的干扰，使得记录的探地回有损伤，而且不能消除其中的随机噪声。波剖面不能准确清晰地反映目标体，严重影响了探地小波在表示具有点奇异性的图像时能达到最优逼雷达的目标检测能力。因此，如何有效地抑制背景杂近，但不能充分利用图像本身的几何特征，即不是最优波和随机噪声，成为探地雷达应用的一个重要研究课的函数表示方法J。为解决二维或更高维奇异性，题。围绕如何消除强探地雷达背景杂波问题，研究者斯坦福大学的CandesE．J．和DonohoD．J．提出了一提出了多种通过去除直达波达到消除探地雷达

8、回波信种新的分析工具：脊波变换(RidgeletTransform)]。Ridgelet变换克服了小波变换在高尺度空间的缺点，能收稿日期：2015—04．29有效地描述沿直线或超平面的奇异性。本文结合小波基金项目：国家自然科学基金资助项目(61340040；和脊波的特点，将其应用到探地雷达信号处理中，去除61102095)；陕西省自然科学基础研究计划基金资助项目探地信号的随机噪声以及直达波，并通过实测数据仿(2012JQ8045)；陕西省教育厅科学研究项目计划基金资助真验证算法效果