中值滤波算法的表达式为

Y(i,n)=med(X(i+k,n),k∈[-M,M]),n=0,…,N-1 (5)

式中X(i,n)为UWB-SPR二维剖面数据,n是表示深度的采样时间变量,N是一道测量的最大采样点数,i是道数,imax=D,i+k是中值滤波窗内所含道数的序号,Y(i,n)是经中值滤波输出的UWB-SPR二维剖面数据,2M +1是中值滤波数据窗的宽度,med表示对窗内的数据排序且取中值。D道数据的完整处理算法

(6)

4、实测处理结果和算法性能评估

本实验采用一实验性SPR系统,系统发射机的中心频率为1GHz,3dB处带宽约为1GHz,信号的时宽在0.4ns左右,所选用采样时窗2Ons,每道采样512点;探测媒质为分层的混凝土路面(有沥青层和混凝土层),探测深度为0.6m左右;射频干扰信号是离天线10cm距离内两个GSM手机呼叫时的发射、接收信号,由于GSM 手机离天线距离较近,天线接收的手机信号功率远大于广播和电视信号的功率。所以可以忽略空间中所存在的其它随机性RFI。在此处手机天线处于SPR天线的近场区,由于手机天线尺寸较小且功率远小于SPR天线的功率,而且SPR在手机干扰下所接受的信号基本稳定,故本实验忽略两个天线的近场效应,此忽略不影响本文算法处理的结果。

4.1、两种算法的处理结果

为完成波形平均,需要在每一道进行重复测量和采样。该系统重复额率为100kHz。天线在每道有效停留时间内,由触发脉冲为系统产生一个M次重复测量的时隙。根据算法性能和波形平均次数的关系(见图4),以及系统的存储空间和运算速度等的要求,设定重复测量100O次,即M =1000,N=512,则波形平均的结果为

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