[发明专利]一种电磁波穿透两层介质板的传播时延的计算方法

说明书

技术领域

本发明属于表层穿透雷达探测成像技术领域，具体涉及一种电磁波穿透两层介质板的传播时延的计算方法。

背景技术

表层穿透雷达是一种有效的无损探测技术。它通过空域扫描向探测区域发射电磁波并接收散射回波，可实现对表层遮蔽区域内部的成像处理，获得未知区域中的隐蔽目标参数，即目标分布信息和散射强度信息，有效应用于墙体后人员探测、废墟中人员定位等多种场合。在对墙体后或废墟中人员进行探测时，雷达天线和被测人员都处于空气中，中间有墙体做为障碍物，一般墙体可视为由水泥层和砖块组成的2层层状介质板。

表层穿透雷达的定位和成像方法有多种，其中关键的一个处理步骤便是对电磁波传播时延的计算。根据传播时延，即可进行后续的空间定位和高分辨成像处理。对探测区域中的每一网格位置(x_b，z_b)，根据探测扫描场景分别计算各测点对应的发射天线x_T和接收天线x_R到成像点(x_b，z_b)的电磁波单程传播时延。

计算电磁波穿透单层分界面传播的时延值，常用的方法有搜索法、线性近似法【参考文献：E.M.Johansson，J.E.Mast，Three dimensional ground penetrating radar imaging using a synthetic aperture time-domain focusing，in：Proceedings of the SPIE Conference on Advanced Microwave and Millimeter Wave Detectors，2275，1994，pp.205-214.】和双曲线波前近似法【参考文献：Rappaport，C.，A novel，non-iterative，analytic method to find the surface refraction point for air-coupled ground penetrating radar，Proceedings of the5th European Conference on Antennas and Propagation(EUCAP)，1786-1789，2011】。

计算电磁波穿透两层分界面传播时延值，传统的计算方法是通过三维搜索获得单程传播时延的极小值，即