探地雷达技术作为一种地球物理探测技术，由于其具有无损、快速、高精度、操作简便等优点，使其在地下目标探测领域得到广泛的应用和发展。探地雷达在实际工作中常常无法定量地对探测目标和探测环境进行标定，因而对探地雷达的回波成像识别、数据的相关处理等研究有一定意义。由于探地雷达探测目标的多样性和探测环境的复杂性，常常给探地雷达工作者在异物目标回波图像识别和数据的相关处理等方面带来诸多困难。针对探地雷达工作中存在的问题，本文重点研究了地下异物目标的探测分析和回波数据的相关处理。异物目标探测研究中，在分析和研究探地雷达探测原理和探测方法等基础上，本文研究了地下介质中有无目标、不同深度目标、不同尺寸目标、不同材质目标和不同介质下目标共五种异物目标情况，并对每种情况下的目标进行详细的模型分析和大量的实物探测验证。分析并总结各种情况下目标体雷达回波图像的具体特征以及它们的异常现象程度，给出相应的结论，所得结论对探地雷达目标识别的研究有重要的指导意义，从而为探地雷达工作者进行数据处理提供可靠的依据。在数据的相关处理研究中，由于探测环境的复杂性，回波数据中不可避免地存在一些干扰波，在分析回波数据中干扰成分的基础上，主要研究了回波数据的预处理和杂波抑制处理，本文分别采用均值滤波法、中值滤波法和小波变换法对实测混凝土钢筋探测数据进行滤波处理，实验证明，小波变换优于其它两个方法，既达到抑制杂波的目的，又保留了目标特征信息，在此基础上，本文采用一种能量统计监测的方法进行目标特征提取，提取效果明显，从而为探地雷达地质资料解释提供可靠依据。