一种探地雷达三维成像显示方法和雷达与流程

1.本技术涉及雷达技术领域，尤其涉及一种探地雷达三维成像显示方法和雷达。


背景技术：

2.合成孔径雷达(synthetic aperture radar，sar)成像是一种通过合成多个雷达回波信号来获得高分辨率雷达图像的成像技术。在合成孔径雷达成像中，雷达系统通过对地面特征发射一系列连续的雷达脉冲信号，并在每一个节点下接收其回波信号，然后将这些信号进行合成处理，从而得到高分辨率的雷达图像。
3.雷达系统在扫描地面特征的过程中，一个节点下，通常会接收到多个回波信号，这些回波信号通常由地面特征本身的散射信号或环境噪声等组成。相关技术中，会直接使用这些回波信号，但后续三维成像的结果往往会大于实际地面特征，还有一些会对这些回波信号进行降噪处理，但雷达系统在每一个节点下均会收到回波信号，因此待处理回波信号的数量偏大，计算时间也较长，这会导致三维成像显示的效率较低。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种探地雷达三维成像显示方法和雷达，来提高三维成像显示的准确性和效率。
5.第一方面，本技术提供了一种探地雷达三维成像显示方法，包括：使天线作匀速直线运动，并在每一个距离节点下向地面发射脉冲；接收地面特征反射的脉冲，形成回波信号；将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号；将新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵；对雷达扫描数据矩阵进行傅里叶变换得到频谱；对频谱进行频域滤波处理；对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，得到处理后的雷达扫描数据矩阵；将处理后的雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示。
6.在上述实施例中，多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，使地面特征所对应的回波信号被加权放大，因此更加突出，散射信号或环境噪声所对应的回波信号被加权减少，来降低散射信号或环境噪声对三维成像显示的结果带来的影响，将多个回波信号综合起来，获得一个更全面、更准确的回波信号。同时，将回波信号从时域转换到频域，用更少的信息描述回波信号，使对数据滤波的计算量大幅减小，来提高三维成像显示的速度。同时，由于散射信号或环境噪声所对应的回波信号之前被被加权减少过，因此在频域滤波中散射信号或环境噪声所对应的回波信号更加容易被过滤，来提高三维成像显示的准确性。
7.结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，具体包括：将这些回波信号归一化成不同的权重向量；改变某一权重向量，获取从一个状态转移到另一个状态的转移收益，并反复迭代预设数目次数；根据转移收益获取长期收益最大时对应的状态下的各种权重向量；根据权重向量将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号。
8.在上述实施例中，通过长期收益最大时对应的状态下的各种权重向量，可以在不同的权重向量组合中选择最优的权重向量组合，从而最大程度上实现权重向量组合的优化和效益，更加合理的将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，提高三维成像显示的准确性。
9.结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，转移收益为信噪比数值改变量、频谱失真数值改变量中的任一种。
10.在上述实施例中，通过信噪比数值改变量、频谱失真数值改变量来评估频域滤波效果较为合理，提高后续加权平均的质量和可靠性。
11.结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号之后，将新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵之前，还包括：对新的回波信号进行距离矫正；对矫正后的回波信号进行多普勒校正。
12.在上述实施例中，对新的回波信号进行距离矫正，将不同距离处的地面特征的回波信号压缩到相同的时间轴上，减少由于不同距离处的回波信号具有不同的时间延迟所带来的影响，来提高三维成像显示的效果，对矫正后的回波信号进行多普勒校正，将不同速度的回波信号转换为相同频率的回波信号，方便后续雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示。
13.结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，对新的回波信号进行距离矫正，具体包括：根据新的回波信号的传播时间和脉冲的传播速度计算出不同地面特征在不同距离节点下地面特征与雷达的距离；将同一地面特征在不同距离节点的回波信号放入时间轴中；以同一地面特征与雷达最近情况下的距离节点的回波信号为基准回波信号，将其余回波信号在时间轴上进行移动，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的起点相同。
14.在上述实施例中，快速找到基准回波信号，并使其余回波信号与基准回波信号对齐，确保所有回波信号按照相同的标准进行对齐，从而提高距离矫正的准确性，提高对齐效率，同时将同一地面特征在不同距离节点的回波信号的起点相同，进而使不同距离处的回波信号位于同一距离。
15.结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，以同一地面特征与雷达最近情况下的距离节点的回波信号为基准回波信号，将其余回波信号在时间轴上进行移动，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的起点相同之后，还包括：以基准回波信号为基准，将其余回波信号在时间轴进行压缩，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的长度相同。
16.在上述实施例中，将其余回波信号在时间轴进行压缩，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的长度相同，使不同距离处的回波信号的波长相同。
17.结合第一方面的一些实施例，在一些实施例中，对矫正后的回波信号进行多普勒校正，具体包括：根据地面特征的速度和方向计算出多普勒频移；根据计算出的多普勒频移，对同一地面特征在不同距离节点的矫正后的回波信号进行频移。
18.在上述实施例中，可以消除多普勒频移对三维成像显示质量的影响，提高三维成像显示的精度和可靠性。
19.第二方面，本技术还提供了一种探地雷达，雷达包括：
运动模块，用于使天线作匀速直线运动；发射脉冲模块，用于在每一个距离节点下向地面发射脉冲；接收脉冲模块，用于接收地面特征反射的脉冲，形成回波信号；脉冲合成模块，用于将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号；排列模块，用于将新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵；傅里叶变换模块，用于对雷达扫描数据矩阵进行傅里叶变换得到频谱；滤波模块，用于对频谱进行频域滤波处理；傅里叶反变换模块，用于对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，得到处理后的雷达扫描数据矩阵；显示模块，用于将处理后的雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示。
20.结合第二方面的一些实施例，在一些实施例中，脉冲合成模块还包括：第一脉冲合成子模块，用于将这些回波信号归一化成不同的权重向量；第二脉冲合成子模块，用于改变某一权重向量，获取从一个状态转移到另一个状态的转移收益，并反复迭代预设数目次数；第三脉冲合成子模块，用于根据转移收益获取长期收益最大时对应的状态下的各种权重向量；第四脉冲合成子模块，根据权重向量将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号。
21.结合第二方面的一些实施例，在一些实施例中，转移收益为信噪比数值改变量、频谱失真数值改变量中的任一种。
22.结合第二方面的一些实施例，在一些实施例中，雷达还包括：距离矫正模块，用于对新的回波信号进行距离矫正；多普勒校正模块，用于对矫正后的回波信号进行多普勒校正。
23.结合第二方面的一些实施例，在一些实施例中，距离矫正模块还包括：第一距离矫正子模块，用于根据新的回波信号的传播时间和脉冲的传播速度计算出不同地面特征在不同距离节点下，地面特征与雷达的距离；第二距离矫正子模块，用于将同一地面特征在不同距离节点的回波信号放入时间轴中；第三距离矫正子模块，用于以同一地面特征与雷达最近情况下的距离节点的回波信号为基准回波信号，将其余回波信号在时间轴上进行移动，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的起点相同；结合第二方面的一些实施例，在一些实施例中，距离矫正模块还包括：第四距离矫正子模块，用于以基准回波信号为基准，将其余回波信号在时间轴进行压缩，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的长度相同。
24.结合第二方面的一些实施例，在一些实施例中，多普勒校正模块还包括：第一多普勒校正子模块，用于根据地面特征的速度和方向计算出多普勒频移；第二多普勒校正子模块，用于根据计算出的多普勒频移，对同一地面特征在不同距离节点的矫正后的回波信号进行频移。
25.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器和存储器；该存储器与该一个或多个处理器耦合，该存储器用于存储计算机程序代码，该计算机程序代码包括计算机指令，该一个或多个处理器调用该计算机指令以使得该电子设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
26.第四方面，本技术实施例提供一种包含指令的计算机程序产品，当上述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得上述电子设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
27.第五方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当上述指令在电子设备上运行时，使得上述电子设备执行如第一方面以及第一方面中任一可能的实现方式描述的方法。
28.可以理解地，上述第二方面提供的探地雷达三维成像显示音频设备、第三方面提供的电子设备、第四方面提供的计算机程序产品和第五方面提供的计算机存储介质均用于执行本技术实施例所提供的无线热点连接方法。因此，其所能达到的有益效果可参考对应方法中的有益效果，此处不再赘述。
29.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、本技术提供的探地雷达三维成像显示方法，将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，使地面特征所对应的回波信号被加权放大，因此更加突出，散射信号或环境噪声所对应的回波信号被加权减少，来降低散射信号或环境噪声对三维成像显示的结果带来的影响，将多个回波信号综合起来，获得一个更全面、更准确的回波信号。同时，将回波信号从时域转换到频域，用更少的信息描述回波信号，使对数据滤波的计算量大幅减小，来提高三维成像显示的速度。同时，由于散射信号或环境噪声所对应的回波信号之前被被加权减少过，因此在频域滤波中散射信号或环境噪声所对应的回波信号更加容易被过滤，来提高三维成像显示的准确性。
30.2、本技术提供的探地雷达三维成像显示方法，通过长期收益最大时对应的状态下的各种权重向量，可以在不同的权重向量组合中选择最优的权重向量组合，从而最大程度上实现权重向量组合的优化和效益，更加合理的将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，提高三维成像显示的准确性。
31.3、本技术提供的探地雷达三维成像显示方法，对新的回波信号进行距离矫正，将不同距离处的地面特征的回波信号压缩到相同的时间轴上，减少由于不同距离处的回波信号具有不同的时间延迟所带来的影响，来提高三维成像显示的效果，对矫正后的回波信号进行多普勒校正，将不同速度的回波信号转换为相同频率的回波信号，方便后续雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示。
附图说明
32.图1为本技术提供的探地雷达的一个信息交互场景示意图。
33.图2为相关技术中三维成像显示的示例性场景示意图。
34.图3为本技术提供的探地雷达三维成像显示方法的一个三维成像显示的示例性场景示意图。
35.图4为本技术提供的探地雷达三维成像显示方法的一个流程示意图。
36.图5为本技术提供的探地雷达三维成像显示方法的另一个三维成像显示的示例性场景示意图。
37.图6为本技术提供的探地雷达三维成像显示方法的另一个流程示意图。
38.图7为本技术提供的探地雷达的模块化虚拟装置的示意图。
39.图8为本技术提供的探地雷达的实体装置的示意图。
具体实施方式
40.本技术以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本技术的限制。如在本技术的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，本技术中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。
41.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
42.(1)在一些实施例中，为便于描述，也可以将本技术中探地雷达三维成像显示方法称为地面特征显示方法、三维成像显示方法等，还可以被称为其他的名称，此处不作限定。
43.(2)在一些实施例中，为便于描述，也可以将本技术提供的探地雷达三维成像显示方法中天线发送的脉冲称为电磁波等，地面特征反射的脉冲称为电磁波或二次散射电磁波等，还可以被称为其他的名称，此处不作限定。
44.如图1所示，图1为本技术提供的探地雷达的一个信息交互场景示意图。
45.包括雷达以及外部的显示设备、小型的计算终端设备；在雷达方面，在一个位置节点下，雷达中的发射机在定时器控制下，产生高频大功率的脉冲，通过收发开关到达天线，以电磁波形式向外辐射。在天线控制设备的控制下，脉冲按照指定方向在空间扫描，当电磁波照射到地面特征上，二次散射电磁波的一部分到达雷达天线，经收发开关至接收机，进行放大、混频和检波处理后，送到雷达处理器组，将天线的位置进行改变，到达下一个位置节点，同理，重复上述步骤，将二次散射电磁波进行放大、混频和检波处理后，送到雷达处理器组，雷达处理器组接收到放大、混频和检波处理后的电磁波后，再将不同位置节点的电磁波按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵，然后将雷达扫描数据矩阵进行合成处理，从而得到地面特征的三维显示，即高分辨率的雷达图像，最后将雷达图像转换为数字信号发送到小型的计算终端设备。
46.在小型的计算终端设备方面，计算终端设备接收数字信号，并转换为电信号，再将其解码并转换为图片文件格式。小型的计算终端设备例如手机处理器、平板电脑处理器、笔记本电脑处理器、台式电脑处理器等，此处不作限定。
47.在显示设备方面，显示设备显示雷达图像，显示设备例如手机屏幕、平板电脑屏幕、笔记本电脑屏幕、显示屏等，此处不作限定。
48.图2为相关技术中三维成像显示的示例性场景示意图。
49.如图2中的(a)所示，雷达中的天线向地面发射脉冲，地面特征反射脉冲，雷达接收反射的脉冲，进行处理形成回波信号；然后天线作匀速直线运动，在下一个距离节点同样重复上述步骤，理论上，一个距离节点下的一个地面特征只会收到一个回波信号。
50.如图2中的(b)所示，一个地面特征在每一个距离节点下均对应一个回波信号。
51.在实际应用中，每一个距离节点下均有一副包含地面特征的示意图，此处为了更加清楚直观的展示，才将这些示意图合并成一个波形图，在其他实施例中也可以为其他形式，此处不作限定。
52.如图2中的(c)所示，将一个地面特征在不同距离节点下的全部回波信号进行矢量相加，得到该地面特征的三维成像显示，将全部地面特征的三维成像显示相加，得到最终的三维成像显示结果。
53.上述相关技术中利用合成孔径雷达成像技术来获取三维成像显示的原理，通过合成多个雷达回波信号来获得高分辨率雷达图像。
54.下面结合图3所示实施例，并参考图2，对本技术实施例中探地雷达三维成像显示方法进行具体描述：图3为本技术提供的探地雷达三维成像显示方法的一个三维成像显示的示例性场景示意图。
55.参考图2中的(a)，雷达中的天线向地面发射脉冲，地面特征反射脉冲，雷达接收反射的脉冲，进行处理形成回波信号；然后天线作匀速直线运动，在下一个距离节点同样重复上述步骤，理论上，一个距离节点下的一个地面特征只会收到一个回波信号。
56.上述实施例提及，脉冲是以电磁波形式向外辐射，脉冲进行处理后形成的回波信号，所以以波形图来显示回波信号，由于地面特征本身的散射信号或环境噪声，散射信号例如地面特征多次反射的信号，环境噪声例如雷达所产生的噪声，在一个距离节点下，关于一个地面特征通常会接收到多个回波信号，如图3中的(a)所示，在本实施例中，地面特征a在距离节点n的情况下，收到3个回波信号，回波信号1为地面特征a的实际回波信号，回波信号2为地面特征a的散射回波信号，回波信号3为地面特征a的环境噪声回波信号，当然在实际的应用中，可能收到更多的回波信号，同时回波信号的表现形式可以为其他形式，此处不作限定。
57.而在实际应用中，上述多个回波信号会出现在同一副波形图中，此处为了更加清楚直观的展示，才将一副混合着多个回波信号的波形图拆分成只含有单个回波信号的波形图，当然，在其他实施例中也可以为其他形式，此处不作限定。
58.在实际应用中，回波信号远远比图3中的(a)中展示的复杂，此处为了直观展示，选取了较为简单的回波信号波形图。
59.如图3中的(b)所示，将地面特征a在距离节点n的情况下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，其中，地面特征a的实际回波信号1被加权放大，其他回波信号，如散射回波信号2、环境噪声回波信号3被加权减少，如此地面特征a在距离节点n的情况下，只对应一个回波信号。
60.同理将其余地面特征在其余距离节点n的情况下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号。
61.如图3中的(c)所示，将上述新的回波信号从时域转换到频域，参考图3中的(b)与
图3中的(c)，可见对于同一回波信号，在频域上所用到信息比在时域上所用到信息更加少，回波信号的特征更加直观。
62.同理将其余地面特征在其余距离节点n的情况下的回波信号从时域转换到频域。
63.时域指的是回波信号在时间上的变化情况，通常以时间为自变量，回波信号的幅度为因变量。频域指的是回波信号在频率上的变化情况，通常以频率为自变量，回波信号的幅度为因变量。
64.如图3中的(d)所示，对地面特征a在距离节点n的频谱进行频域滤波处理，设定一个频率范围，仅允许该范围内的回波信号一部分通过，而在该范围外的回波信号另一部分被滤除。
65.同理将其余地面特征在其余距离节点n的情况下的频谱进行频域滤波处理。
66.如图3中的(e)所示，对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，将回波信号从频域时域转换到频域时域。
67.同理将其余地面特征在其余距离节点n的情况下的频谱进行傅里叶反变换。
68.参考图2中的(c)，将一个地面特征在不同距离节点下的全部回波信号进行矢量相加，得到该地面特征的三维成像显示，将全部地面特征的三维成像显示相加，得到最终的三维成像显示结果。
69.可见通过该探地雷达三维成像显示方法，将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，使地面特征所对应的回波信号被加权放大，因此更加突出，散射信号或环境噪声所对应的回波信号被加权减少，来降低散射信号或环境噪声对三维成像显示的结果带来的影响，将多个回波信号综合起来，获得一个更全面、更准确的回波信号。同时，将回波信号从时域转换到频域，用更少的信息描述回波信号，使对数据滤波的计算量大幅减小，来提高三维成像显示的速度。同时，由于散射信号或环境噪声所对应的回波信号之前被被加权减少过，因此在频域滤波中散射信号或环境噪声所对应的回波信号更加容易被过滤，来提高三维成像显示的准确性。
70.可以理解的是，上述场景仅是一个示例性的场景，在实际应用中，回波信号可以为其他的内容或形式，此处不作限定。
71.下面对本实施例中探地雷达三维成像显示方法进行描述：请参阅图4，为本技术提供的探地雷达三维成像显示方法的一个流程示意图。
72.s401:使天线作匀速直线运动，并在每一个距离节点下向地面发射脉冲；需要说明的是，本实施例采用的是只用一个小天线，让这个小天线在一条直线上移动，并在每一个距离节点下向地面发射脉冲，这个天线移动的直线长度相当于阵列大天线的长度。在另一些实施例中使用多个天线组成线性阵列，此线性阵列的辐射方向可定义为单个阵元辐射方向和阵列因子的乘积。
73.在实际的使用过程中，天线发射的脉冲的始终方向不会随着距离节点的改变而改变。
74.s402:接收地面特征反射的脉冲，形成回波信号；在实际的使用过程中，由于散射信号的存在，下一个距离节点n+1接收地面特征a反射的脉冲很可能是上一个距离节点n下地面特征a多次反射的脉冲，而导致后续的处理出现问题，因此一个距离节点n向地面发射脉冲，并接收地面特征a反射的脉冲，形成回波信号
的步骤，与下一个距离节点n+1向地面发射脉冲，并接收地面特征a反射的脉冲，形成回波信号的步骤之间存在一定量的时间间隔，来保住每个距离节点下，只会收到该距离节点对应的回波信号。
75.s403:将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号；加权合成是一种基于权重加权计算的方法，用于将多个回波信号合成为一个回波信号。在加权合成中，每个回波信号都有一个相应的权重，权重越大表示该量对合成结果的影响越大，反之则越小。加权合成的目的是将多个回波信号综合起来，获得一个更全面、更准确的评价结果。
76.加权合成的计算公式为：式中，s表示新的回波信号，xi表示第个i回波信号，wi表示第个i回波信号所对应的权重，n表示回波信号的数量。当然也可以为其他的内容或形式，此处不作限定。
77.回波信号所对应的权重与其到雷达的距离有关，距离越远的回波信号权重越小。同时还与频率有关，频率越高的回波信号权重越大，这是因为地面特征多次反射的信号与雷达的距离远，雷达所产生的噪声的频率越低，当然回波信号权重也可以为其他形式，此处不作限定同理将其余地面特征在其余距离节点的情况下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号。
78.s404:将新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵；由上述实施例可知天线作匀速直线运动，因此时间顺序也就是距离节点的顺序。
79.雷达扫描数据矩阵是将采集到新的回波信号按照时间顺序排列得到的一个矩阵。矩阵的行表示不同时间，即不同距离节点，矩阵的列表示不同的地面特征。当然也可以为其他的内容或形式，此处不作限定，其中的数据点为对应距离节点，对应地面特征的回波信号数据。
80.s405:对雷达扫描数据矩阵进行傅里叶变换得到频谱；傅里叶变换可通过连续傅里叶变换公式、离散傅里叶变换公式或快速傅里叶变换公式，此处不作限定。
81.频谱即回波信号在频率上的变化情况，通常以频率为自变量，回波信号的幅度为因变量。
82.同理，该频谱的数据结构与雷达扫描数据矩阵相同，只是每一个数据点代表的回波信号数据从时域转换成频域。
83.s406:根据预设的频率范围对频谱进行频域滤波处理；在一些实施例中，一个地面特征在一个距离节点下位于频域的回波信号，可以通过设定一个频率范围，在该范围内的回波信号一部分通过，而在该范围外的回波信号另一部分被滤除，同理将全部地面特征在全部距离节点下位于频域的回波信号全部进行滤波处理。当然为了减少计算量，同一地面特征所使用的频率范围可以一致。
84.在一些实施例中，一个地面特征在一个距离节点下位于频域的回波信号，可以通
过设定一个频率范围，在该范围内的回波信号部分被滤除，而在该范围外的回波信号部分通过，同理将全部地面特征在全部距离节点下位于频域的回波信号全部进行滤波处理。当然为了减少计算量，同一地面特征所使用的频率范围可以一致。
85.当然也可以采用其他的滤波内容或形式，此处不作限定。
86.s407:对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，得到处理后的雷达扫描数据矩阵；傅里叶变换可通过逆傅里叶变换公式，此处不作限定。
87.处理后的雷达扫描数据矩阵在数据结构与未处理的雷达扫描数据矩阵相同，只是处理后的雷达扫描数据矩阵中的回波信号的散射信号或环境噪声被过滤。
88.s408:将处理后的雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示；将一个地面特征在不同距离节点下的全部回波信号进行矢量相加，得到该地面特征的三维成像显示，将全部地面特征的三维成像显示相加，得到最终的三维成像显示结果。
89.可见通过该探地雷达三维成像显示方法，将多个回波信号合成为一个回波信号，将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，使地面特征所对应的回波信号被加权放大，因此更加突出，由于散射信号或环境噪声所对应的回波信号被加权减少，因此降低散射信号或环境噪声对三维成像显示的结果带来的影响，将多个回波信号综合起来，获得一个更全面、更准确的回波信号，减少后续处理的工作量。同时，将回波信号从时域转换到频域，用更少的信息描述回波信号，使对数据滤波的计算量大幅减小，来提高三维成像显示的速度。同时，由于散射信号或环境噪声所对应的回波信号之前被被加权减少过，因此在频域滤波中散射信号或环境噪声所对应的回波信号更加容易被过滤，来提高三维成像显示的准确性。
90.上述实施例中，只需要将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，即可降低散射信号或环境噪声所带来的影响。但实际应用中，由于回波信号是雷达接收地面特征反射的脉冲所形成的，因此在不同的距离节点下对于同一地面特征，回波信号在时域上的起始时间以及长度不同，导致后续处理出现问题。下面结合图5所示实施例，以其中一种对回波信号进行处理的方式为例，对本技术实施例中探地雷达三维成像显示方法进行具体描述：图5，为本技术提供的探地雷达三维成像显示方法在另一个维度下三维成像显示的示例性场景示意图。
91.如图5中的(a)所示，上述实施例中，雷达中的天线向地面发射脉冲，地面特征反射脉冲，雷达接收反射的脉冲，进行处理形成回波信号；然后天线作匀速直线运动，在下一个距离节点同样重复上述步骤。
92.如图5中的(b)所示，由于天线的运动，天线与地面特征的距离、方位、角度均会发生变化，因此在不同的距离节点下对于同一地面特征收到的回波信号，在时域上的起始时间以及长度不同。比对如图2中的(b)，因此同一地面特征在不同的距离节点下的这些回波信号在后续的三维成像显示步骤中，容易使显示结果与实际结果产生较大的误差。
93.如图5中的(c)所示，选取某一个地面特征下的某一个距离节点的回波信号为基准回波信号，将该地面特征下其他的距离节点，所收集的其余回波信号在时间轴上进行移动，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的起点相同。
94.同理，将其余地面特征的全部回波信号在时间轴上的起点相同。
95.如图5中的(d)所示，某一个地面特征下，选取某一个距离节点的回波信号为基准回波信号，将距离节点其余回波信号在时间轴上进行压缩，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的长度相同。
96.同理，将其余地面特征的全部回波信号在时间轴上的长度相同。
97.参考如图2中的(b)，经过处理后的图像，与之类似。
98.如图5中的(e)所示，将一个地面特征在不同距离节点下的全部回波信号进行矢量相加，得到该地面特征的三维成像显示，将全部地面特征的三维成像显示相加，得到最终的三维成像显示结果。
99.可见通过该探地雷达三维成像显示方法，将不同距离处的地面特征的回波信号压缩到相同的时间轴上，减少由于不同距离处的回波信号具有不同的时间延迟所带来的影响，来提高三维成像显示的效果。
100.上述实施例中，对探地雷达三维成像显示方法的各种使用场景进行了说明，下面结合图6所示实施例，对本技术实施例中探地雷达三维成像显示方法进行具体描述：图6，为本技术提供的探地雷达三维成像显示方法的另一个流程示意图。
101.s601:使天线作匀速直线运动，并在每一个距离节点下向地面发射脉冲；此实施例采用的步骤与上述实施例采用的步骤属于同一构思，其具体实现过程详见步骤s401，这里不再赘述。
102.s602:接收地面特征反射的脉冲，形成回波信号；此实施例采用的步骤与上述实施例采用的步骤属于同一构思，其具体实现过程详见步骤s402，这里不再赘述。
103.s603:将这些回波信号归一化成不同的权重向量；在本实施例中，采用的归一化公式为：式中，x为回波信号，x
′
归一化后的回波信号，min为回波信号最小值，max为回波信号最大值。
104.当然，也可以采用其他归一化方法，此处不作限定。
105.对与某个地面特征在某个距离节点下的多个回波信号进行归一化处理，使不同的回波信号映射到相同的范围内，以便于比较和计算。
106.同理将其余地面特征在其余距离节点的情况下的多个回波信号归一化成不同的权重向量。
107.s604:改变某一权重向量，获取从一个状态转移到另一个状态的转移收益，并反复迭代预设数目次数，转移收益为信噪比数值改变量、频谱失真数值改变量中的任一种；s605:根据转移收益获取长期收益最大时对应的状态下的各种权重向量；当然，需要在每个状态下选择一个动作，以最大化长期收益。具体的，我们可以定义一个策略函数π(a|s)，表示在状态s下选择动作a的概率。我们还可以定义一个价值函数v(s)，表示在状态s下采用策略函数π(a|s)能够获得的长期收益。
108.根据贝尔曼最优方程，我们可以得到马尔科夫决策过程的基本公式：
式中，v
*
(s)表示在状态s下采用最优策略能够获得的期望累积奖励，p(s
′
，r|s,a)在状态s采用动作a后，转移到状态s
′
并获得奖励r的概率，γ表示折扣因子，用于平衡当前奖励和未来奖励的重要性。
109.当然长期收益为信噪比数值改变量、频谱失真数值改变量中的任一种。
110.信噪比是指回波信号与噪声的比值，是衡量回波信号质量的一个重要指标。在实际应用中，回波信号常常受到噪声的干扰，信噪比越高，说明回波信号中含有的噪声越少，回波信号质量越好，反之，回波信号质量越差。
111.频谱失真是指降噪处理后，未处理的回波信号的频谱与处理的回波信号的频谱之间的差异。频谱失真越小，说明降噪效果越好。
112.同理，计算其余地面特征在其余距离节点的情况下的回波信号权重。
113.当然为了减少计算量，同一地面特征在不同的距离节点所使用的权重向量可以一致，因此只需要计算不用的地面特征所使用的权重向量即可。
114.s606:根据权重向量将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号；此实施例采用的步骤与上述实施例采用的步骤属于同一构思，其具体实现过程详见步骤s403，这里不再赘述。
115.由上述实施例可知，由于回波信号是雷达接收地面特征反射的脉冲所形成的，因此在不同的距离节点下对于同一地面特征，回波信号在时域上的起始时间以及长度不同，导致后续处理出现问题。
116.因此需要对同一地面特征在不同距离节点下的回波信号进行距离矫正。
117.s607:根据新的回波信号的传播时间和脉冲的传播速度计算出不同地面特征在不同距离节点下，地面特征与雷达的距离；s608:将同一地面特征在不同距离节点的回波信号放入时间轴中；容易想到的是，不同的回波信号在时域上的起始时间不同是两方面导致的，一方面是不同的距离节点下对于同一地面特征，雷达与地面特征的距离不同，另一方面是不同的距离节点是距离节点的时间不同。
118.s609:以同一地面特征与雷达最近情况下的距离节点的回波信号为基准回波信号，将其余回波信号在时间轴上进行移动，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的起点相同；来将不同不同距离处的回波信号位于同一起点，为后续的信号处理和三维成像显示提供了基础。
119.实际的使用过程中，天线的运动还会导致天线与地面特征的角度发生变化，因此回波信号在时域上的长度不同。
120.同理，将其余地面特征的全部回波信号在时间轴上的起点相同。
121.s610:以基准回波信号为基准，将其余回波信号在时间轴进行压缩，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的长度相同；同理，将其余地面特征的全部回波信号在时间轴上的长度相同。
122.s611:判断地面特征在不同距离节点的回波信号频率是否发生变化；当地面特征相对于雷达运动时，回波信号的频率会发生变化，这种变化会影响后
续三维成像显示的质量和精度。
123.当然有部分地面特征不会相对于雷达运动，因此需要判断地面特征在不同距离节点的回波信号频率是否发生变化，来判断地面特征是否相对于雷达运动。
124.s612:地面特征在不同距离节点的回波信号频率发生变化，根据地面特征的速度和方向计算出多普勒频移；此时地面特征相对于雷达运动，根据地面特征的速度和方向，可以计算出回波信号的多普勒频移。多普勒频移的大小和方向取决于地面特征的速度和方向，以及雷达和地面特征之间的夹角等因素。
125.s613:根据计算出的多普勒频移，对同一地面特征在不同距离节点的矫正后的回波信号进行频移；执行步骤s614；根据计算出的多普勒频移，可以对回波信号进行相应的频率移动，将不同多普勒频移处的回波信号压缩到相同的频率轴上。以此可以消除多普勒频移对后续三维成像显示的质量的影响，提高三维成像显示的精度和可靠性。
126.s614:地面特征在不同距离节点的回波信号频率没有发生变化，或以及对回波信号进行频移处理，将回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵；此实施例采用的步骤与上述实施例采用的步骤属于同一构思，其具体实现过程详见步骤s404，这里不再赘述。
127.s615:对雷达扫描数据矩阵进行傅里叶变换得到频谱；此实施例采用的步骤与上述实施例采用的步骤属于同一构思，其具体实现过程详见步骤s405，这里不再赘述。
128.s616:对频谱进行频域滤波处理；此实施例采用的步骤与上述实施例采用的步骤属于同一构思，其具体实现过程详见步骤s406，这里不再赘述。
129.需要说明的是，上述实施例中，将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，实际回波信号会损失一部分数据，当这部分数据被散射信号或环境噪声所补充，因此总的数据没有损失太多，而对频谱进行频域滤波处理，总的数据具有一定的数据损失，虽然损失的数据绝大部分是散射信号或环境噪声，这时可将滤波后的频谱进行增强，使之与实际回波信号的数据量相同。
130.在一些实施例中采用一种基于统计学的增强方法，通过对频谱的统计特性来进行处理和增强，例如均值、方差等。当然也可以采用增强方法，此处不作限定。
131.s617:对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，得到处理后的雷达扫描数据矩阵；此实施例采用的步骤与上述实施例采用的步骤属于同一构思，其具体实现过程详见步骤s407，这里不再赘述。
132.s618:将处理后的雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示；此实施例采用的步骤与上述实施例采用的步骤属于同一构思，其具体实现过程详见步骤s408，这里不再赘述。
133.由上述技术方案可知：本技术提供的探地雷达三维成像显示方法，将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，使地面特征所对应的回波信号被加权放大，因此更加突出，散射信号或环境噪声所对应的回波信号被加权减少，来降低散射信号或环境噪声对三
维成像显示的结果带来的影响，将多个回波信号综合起来，获得一个更全面、更准确的回波信号。同时，将回波信号从时域转换到频域，用更少的信息描述回波信号，使对数据滤波的计算量大幅减小，来提高三维成像显示的速度。同时，由于散射信号或环境噪声所对应的回波信号之前被被加权减少过，因此在频域滤波中散射信号或环境噪声所对应的回波信号更加容易被过滤，来提高三维成像显示的准确性。
134.本技术提供的探地雷达三维成像显示方法，通过长期收益最大时对应的状态下的各种权重向量，可以在不同的权重向量组合中选择最优的权重向量组合，从而最大程度上实现权重向量组合的优化和效益，更加合理的将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，提高三维成像显示的准确性。
135.本技术提供的探地雷达三维成像显示方法，对新的回波信号进行距离矫正，将不同距离处的地面特征的回波信号压缩到相同的时间轴上，减少由于不同距离处的回波信号具有不同的时间延迟所带来的影响，来提高三维成像显示的效果，对矫正后的回波信号进行多普勒校正，将不同速度的回波信号转换为相同频率的回波信号，方便后续雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示。
136.下述为本技术的装置实施例，可以用于执行本技术方法实施例。对于本技术装置实施例中未披露的细节，请参照本技术方法实施例。
137.请参见图7，其示出了本技术一个示例性实施例提供的探地雷达的模块化虚拟装置的示意图。该雷达可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为雷达的全部或一部分。
138.该雷达包括：运动模块701，用于使天线作匀速直线运动；发射脉冲模块702，用于在每一个距离节点下向地面发射脉冲；接收脉冲模块703，用于接收地面特征反射的脉冲，形成回波信号；脉冲合成模块704，用于将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号；排列模块705，用于将新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵；傅里叶变换模块706，用于对雷达扫描数据矩阵进行傅里叶变换得到频谱；滤波模块707，用于对频谱进行频域滤波处理；傅里叶反变换模块708，用于对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，得到处理后的雷达扫描数据矩阵；显示模块709，用于将处理后的雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示。
139.在另一些实施例中，脉冲合成模块704还包括：第一脉冲合成子模块，用于将这些回波信号归一化成不同的权重向量；第二脉冲合成子模块，用于改变某一权重向量，获取从一个状态转移到另一个状态的转移收益，并反复迭代预设数目次数；第三脉冲合成子模块，用于根据转移收益获取长期收益最大时对应的状态下的各种权重向量；第四脉冲合成子模块，根据权重向量将多个回波信号加权平均成一个新的回波信号。
140.在另一些实施例中，转移收益为信噪比数值改变量、频谱失真数值改变量中的任
一种。
141.在另一些实施例中，雷达还包括：距离矫正模块，用于对新的回波信号进行距离矫正；多普勒校正模块，用于对矫正后的回波信号进行多普勒校正。
142.在另一些实施例中，距离矫正模块还包括：第一距离矫正子模块，用于根据新的回波信号的传播时间和脉冲的传播速度计算出不同地面特征在不同距离节点下，地面特征与雷达的距离；第二距离矫正子模块，用于将同一地面特征在不同距离节点的回波信号放入时间轴中；第三距离矫正子模块，用于以同一地面特征与雷达最近情况下的距离节点的回波信号为基准回波信号，将其余回波信号在时间轴上进行移动，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的起点相同；在另一些实施例中，距离矫正模块还包括：第四距离矫正子模块，用于以基准回波信号为基准，将其余回波信号在时间轴进行压缩，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的长度相同。
143.在另一些实施例中，多普勒校正模块还包括：第一多普勒校正子模块，用于根据地面特征的速度和方向计算出多普勒频移；第二多普勒校正子模块，用于根据计算出的多普勒频移，对同一地面特征在不同距离节点的矫正后的回波信号进行频移。
144.需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
145.本技术实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质可以存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如上述图1-图6所示实施例的所述的探地雷达三维成像显示方法，具体执行过程可以参加图1-图6所示实施例的具体说明，在此不进行赘述。
146.本技术还公开一种电子设备。参照图8，图8是本技术公开的探地雷达的实体装置的示意图。该电子设备800可以包括：至少一个处理器801，至少一个网络接口804，用户接口803，存储器805，至少一个通信总线802。
147.其中，通信总线802用于实现这些组件之间的连接通信。
148.其中，用户接口803可以包括显示屏(display)、摄像头(camera)，可选用户接口803还可以包括标准的有线接口、无线接口。
149.其中，网络接口808可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。
150.其中，处理器801可以包括一个或者多个处理核心。处理器801利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器805内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器805内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器801可以采用数字信号处理(digital signal processing，dsp)、现场可编程
门阵列(field-programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器801可集成中央处理器(central processing unit，cpu)、图像处理器(graphics processing unit，gpu)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器801中，单独通过一块芯片进行实现。
151.其中，存储器805可以包括随机存储器(random access memory，ram)，也可以包括只读存储器(read-only memory)。可选的，该存储器805包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器805可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器805可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器805可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器801的存储装置。参照图8，作为一种计算机存储介质的存储器405中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种探地雷达三维成像显示的应用程序。
152.在图8所示的电子设备800中，用户接口803主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器801可以用于调用存储器805中存储一种探地雷达三维成像显示的应用程序，当由一个或多个处理器801执行时，使得电子设备800执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必需的。
153.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
154.在本技术所提供的几种实施方式中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。
155.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
156.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
157.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说
对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
158.以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。
159.本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

技术特征：
1.一种探地雷达三维成像显示方法，其特征在于，包括：使天线作匀速直线运动，并在每一个距离节点下向地面发射脉冲；接收地面特征反射的脉冲，形成回波信号；将接收的同一所述地面特征在同一所述距离节点下的多个所述回波信号加权平均成一个新的回波信号；将所述新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵；对所述雷达扫描数据矩阵进行傅里叶变换得到频谱；对所述频谱进行频域滤波处理；对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，得到处理后的雷达扫描数据矩阵；将所述处理后的雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示。2.根据权利要求1所述的探地雷达三维成像显示方法，其特征在于，所述将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号，具体包括：将所述回波信号归一化成不同的权重向量；改变某一权重向量，获取从一个状态转移到另一个状态的转移收益，并反复迭代预设数目次数；根据所述转移收益获取长期收益最大时对应的状态下的各种权重向量；根据所述权重向量将多个所述回波信号加权平均成一个新的回波信号。3.根据权利要求2所述的探地雷达三维成像显示方法，其特征在于，所述转移收益为信噪比数值改变量、频谱失真数值改变量中的任一种。4.根据权利要求1所述的探地雷达三维成像显示方法，其特征在于，所述将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号之后，所述将新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵之前，还包括：对所述新的回波信号进行距离矫正；对矫正后的回波信号进行多普勒校正。5.根据权利要求4所述的探地雷达三维成像显示方法，其特征在于，所述对新的回波信号进行距离矫正，具体包括：根据所述新的回波信号的传播时间和所述脉冲的传播速度计算出不同地面特征在不同距离节点下，所述地面特征与所述雷达的距离；将同一地面特征在不同距离节点的回波信号放入时间轴中；以同一地面特征与雷达最近情况下的距离节点的回波信号为基准回波信号，将其余回波信号在时间轴上进行移动，使所述其余回波信号与所述基准回波信号在时间轴上的起点相同。6.根据权利要求5所述的探地雷达三维成像显示方法，其特征在于，所述以同一地面特征与雷达最近情况下的距离节点的回波信号为基准回波信号，将其余回波信号在时间轴上进行移动，使其余回波信号与基准回波信号在时间轴上的起点相同之后，还包括：以所述基准回波信号为基准，将所述其余回波信号在时间轴进行压缩，使所述其余回波信号与所述基准回波信号在时间轴上的长度相同。7.根据权利要求4所述的探地雷达三维成像显示方法，其特征在于，所述对矫正后的回波信号进行多普勒校正，具体包括：
根据所述地面特征的速度和方向计算出多普勒频移；根据计算出的多普勒频移，对同一地面特征在不同距离节点的所述矫正后的回波信号进行频移。8.一种探地雷达，其特征在于，包括：运动模块，用于使天线作匀速直线运动；发射脉冲模块，用于在每一个距离节点下向地面发射脉冲；接收脉冲模块，用于接收地面特征反射的脉冲，形成回波信号；脉冲合成模块，用于将接收的同一所述地面特征在同一所述距离节点下的多个所述回波信号加权平均成一个新的回波信号；排列模块，用于将所述新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵；傅里叶变换模块，用于对所述雷达扫描数据矩阵进行傅里叶变换得到频谱；滤波模块，用于对所述频谱进行频域滤波处理；傅里叶反变换模块，用于对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，得到处理后的雷达扫描数据矩阵；显示模块，用于将所述处理后的雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示。9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器和存储器；所述存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，所述一个或多个处理器调用所述计算机指令以使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，包括指令，其特征在于，当所述指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种探地雷达三维成像显示方法和雷达。该方法包括：使天线作匀速直线运动，并在每一个距离节点下向地面发射脉冲；接收地面特征反射的脉冲，形成回波信号；将接收的同一地面特征在同一距离节点下的多个回波信号加权平均成一个新的回波信号；将新的回波信号按照时间顺序进行排列形成雷达扫描数据矩阵；对雷达扫描数据矩阵进行傅里叶变换得到频谱；对频谱进行频域滤波处理；对滤波后的频谱利用傅里叶反变换，得到处理后的雷达扫描数据矩阵；将处理后的雷达扫描数据矩阵进行合成得到地面特征的三维显示，使地面特征所对应的回波信号更加突出，使对数据滤波的计算量大幅减小，来提高三维成像显示的速度和准确率。来提高三维成像显示的速度和准确率。来提高三维成像显示的速度和准确率。


技术研发人员：陶建军 虞舟鲁 闻波澜 李威 厉王强
受保护的技术使用者：浙江数治空间规划设计有限公司
技术研发日：2023.05.27
技术公布日：2023/8/23