针对探地雷达常因缺乏异常图像的客观评判标准和检测资料具有多解性与主观经验性,无法达到道路无损检测相关要求的问题,首先通过正演模拟为探地雷达理论研究提供了方向,然后基于时域有限差分算法和扩散方程理论,对沥青混合料的探地雷达图像进行正演模拟和电磁波在沥青混合料中的扩散进行了数值分析。结果表明沥青混合料探地雷达图像正演模拟具有可行性;将gprMax建模结果与扩散方程的解析解拟合获得的扩散率D和损耗σ,可以用作表征混凝土结构完整性的新电磁指标。

介绍了探地雷达的工作原理和利用探地雷达技术对箱梁腹板的检测与应用研究，对箱梁腹板典型的质量问题进行总结。结果表明，探地雷达能够对混凝土的质量缺陷给出直观的雷达波形特征，能够判断钢筋保护层厚度，并实现对腹板内波纹管的准确定位。

论述了微波检测技术的发展历史、现状以及利用探地雷达的优势。对该项检测技术的应用进行了展望。

通过对常用无损检测技术的比较，结合岭澳核电站安全壳老化检测的工程实例研究雷达技术在混凝土无损检测中的应用效果，并针对实际问题，对雷达图像资料进行分析，研究了影响雷达成像的因素，以提高建筑物修复加固依据的科学性。

地下管道、空洞等圆柱形目标的定位和识别是探地雷达走向实用的一个亟待解决的问题。提出了一种在频域运用最大似然估计进行圆柱目标定位和识别的方法。在一阶Born近似下建立了各孔径点处回波信号和目标的位置参数和电磁参数之间的关系，将目标的未知参数估计问题归结为全局搜索一目标函数极值的最优化问题。通过对仿真数据和实测数据的处理，结果显示该方法可以精确估计出目标的位置参数和电磁参数，有效地进行圆柱目标的定位和识别。

结合USB接口和探地雷达数据采集的特点，设计了一种基于USB接口的探地雷达数据采集系统。从硬件设计、设备驱动程序设计和应用软件设计3个方面对系统进行了全面阐述，并通过实验验证了系统采集数据的准确性和高效性。系统选用FTDI公司的USB芯片FT245BM，为探地雷达设备与PC机之间构筑了一条高速双向传输通路，从而实现了雷达数据准确、高速的采集和传输，为探地雷达信号处理和实时显示奠定了基础。