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基于阵列信号和小波降噪理论的路面平整度检测系统及其算法研究

作　者: 王淑
导　师: 郭元术
学　校: 长安大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 阵列信号处理 小波降噪 路面平整度检测 AIC准则 DOA估计 最佳权向量
分类号: U416.0
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 261次
引　用: 3次
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内容摘要


本论文将阵列信号处理理论和小波降噪理论运用到路面激光传感器检测系统，较准确的恢复出路面的平整度信息。文中详细介绍了多传感器阵列信号处理模型、小波降噪理论、路面平整度检测方法和评定指标、激光平整度检测系统及其检测原理、基于阵列和小波处理的路面平整度检测算法和应用。提出用阵列信号源的估计来判断激光检测系统硬件性能；用接收信号波达角的估计得出阵列信号最佳权向量；用权向量的加权求和获取期望信号的最大输出功率，同时基于David L.Donoho软阈值理论，进行多层小波降噪，重构原始路面信号。实验结论：基于阵列信号处理和小波降噪的算法应用于路面平整度检测可以得到较理想的断面曲线，换算国际平整度指标IRI与标定较吻合，符合处理要求。

全文目录


第一章 绪论  7-12
  1.1 引言  7-8
  1.2 路面不平整度检测的国内外现状  8-10
    1.2.1 路面平整度的一般定义  8
    1.2.2 国内外路面平整度检测发展概况  8-9
    1.2.3 本文所要使用和处理数据的检测仪器系统简介  9-10
    1.2.4 多功能激光路面平整度检测系统对平整度的实际定义  10
  1.3 论文的主要工作  10-11
  1.4 本章小节  11-12
第二章 多传感器阵列信号处理模型  12-22
  2.1 传感器、传感器阵列系统模型  12-13
  2.2 阵列信号处理问题的概念化  13-16
    2.2.1 概念模型空间  14
    2.2.2 概念模型空间的两套变换关系  14-15
    2.2.3 阵列信号系统判别量  15-16
  2.3 阵列信号处理的基本概念  16-18
    2.3.1 窄带信号  16-17
    2.3.2 奇异值分解  17
    2.3.3 特征子空间  17-18
  2.4 阵列接收信号数学模型  18-21
  2.5 阵列信号处理的求解  21
  2.6 本章小节  21-22
第三章 小波降噪理论  22-27
  3.1 小波理论及其定义  22-23
  3.2 常用小波函数  23-25
    3.2.1 Haar小波函数  23
    3.2.2 Daubechies(dbN)小波函数  23-25
    3.2.3 SymletsA(symN)小波函数  25
  3.3 小波分析应用于实际信号消噪和检测处理  25-26
  3.4 本章小节  26-27
第四章 路面平整度的检测方法和评定指标  27-34
  4.1 路面平整度良好的意义  27-28
  4.2 路面平整度的检测方法  28-29
  4.3 路面平整度的检测评价指标  29-33
  4.4 本章小节  33-34
第五章 激光平整度检测系统的介绍及其检测原理  34-44
  5.1 平整度检测系统的硬件部分  34-35
    5.1.1 检测系统  34-35
    5.1.2 计算机及外设  35
    5.1.3 其他附件  35
  5.2 系统的技术关键部分介绍  35-37
    5.2.1 非接触高精度激光位移传感器及其光电部分  35-36
    5.2.2 数据的采集、处理  36-37
    5.2.3 测距系统  37
  5.3 激光平整度检测测量原理  37-43
    5.3.1 基准传递检测  38-40
    5.3.2 大步长的迭代原理  40-41
    5.3.3 小步长的迭代原理  41-43
  5.4 本章小节  43-44
第六章 基于阵列和小波信号处理的路面平整度检测  44-65
  6.1 激光路面平整度检测系统的检测误差  44-45
  6.2 阵列信号处理的方法和实施步骤  45-55
    6.2.1 阵列信号处理的主要思想和方法  45
    6.2.2 信号源个数估计的理论  45-46
    6.2.3 车路相互作用时信号源估计的步骤  46-48
    6.2.4 信号源DOA估计的理论  48-49
    6.2.5 车路相互作用时信号波达方向DOA估计的步骤  49-51
    6.2.6 波束形成最佳权向量的理论  51-54
    6.2.7 波束形成最佳权向量的应用  54-55
  6.3 小波消噪处理的思想和方法  55-62
    6.3.1 噪声信号的小波分析  55-56
    6.3.2 基于Donoho，D.L理论的小波消噪处理方法和阈值的选取原则  56-58
    6.3.3 小波去噪性能分析  58-62
  6.4 国际IRI曲线  62-63
  6.5 给出其它实用路段的检测结果  63-64
  6.6 本章小节  64-65
第七章 结论与建议  65-70
  7.1 宽带阵列信号处理的理论、算法和实现的初探  66-68
  7.2 本文待完善部分  68-70
致谢  70-71
参考目录  71-73

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 路基、路面工程 > 一般性问题
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