学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

路用地质雷达回波信号处理方法研究

作　者: 杨艳锋
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: 地质雷达 公路检测 时频分析 目标识别
分类号: TN959
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 183次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


路用地质雷达是近些年发展起来的一种无损检测设备,与传统公路检测方法相比,路用地质雷达具有不损坏路面,探测速度快,探测过程连续,分辨率高,操作方便灵活,探测费用低,探测范围广等优点。因此,路用地质雷达在国内外的公路工程中已经得到广泛的应用。然而,与地质雷达设备的较快发展相比,路用地质雷达回波信号处理算法发展缓慢,这严重影响了路用地质雷达的推广应用,所以,对路用地质雷达回波信号处理方法进行研究具有重大的现实意义。本文首先分析了电介质中电磁波的传播规律,讨论了地质雷达的基本原理及其体制,创建了获取路用地质雷达原始数据的方法。其次,提出了适合于路用地质雷达信号处理的降噪方法(小波变换与K-L变换相结合降噪法);研究了雷达回波信号的瞬时频率提取方法;应用时域有限差分算法,正演模拟了理想介质条件下不同形状目标体的回波图像。然后,以基于时频分析的瞬时频率提取方法和正演模拟图像为基础,建立了基于回波图像特征的目标空间位置定位方法,和基于回波信号时频特性的目标分类识别方法。最后,本文利用实测数据进行了实验,实验结果表明:所建立的方法成功实现了异常体的目标分类识别和空间位置定位,具有较大的应用前景。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 研究的背景与意义  8-9
  1.2 国内外地质雷达研究现状  9-10
    1.2.1 国外地质雷达研究概况  9-10
    1.2.2 国内地质雷达研究概况  10
  1.3 地质雷达在路桥工程中的应用  10-12
    1.3.1 地质雷达在隧道工程中的应用  10-12
    1.3.2 地质雷达在道路工程中的应用  12
  1.4 路用地质雷达信号处理的发展现状及存在的问题  12-14
    1.4.1 地质雷达回波信号处理的发展现状  12-13
    1.4.2 公路检测用地质雷达数据处理中存在的问题  13-14
  1.5 本文的内容安排和所作的主要工作  14-16
    1.5.1 本文内容安排  14
    1.5.2 本文主要研究的内容  14-16
第二章 电介质中电磁波的传播和散射  16-28
  2.1 土壤中的电磁波传播及其特性  16-21
  2.2 电介质界面处的反射和传播  21-24
  2.3 目标的散射  24-26
  2.4 有耗媒质中的雷达方程  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章 地质雷达的基本原理及其体制  28-44
  3.1 地质雷达的基本原理  28-32
  3.2 不同体制的GPR 系统  32-33
  3.3 冲激地质雷达  33-37
  3.4 步进变频连续波GPR(SFCW-GPR)  37-41
  3.5 冲激雷达和步进变频雷达的性能比较  41-43
  3.6 本章小结  43-44
第四章 路用地质雷达回波信号的预处理  44-66
  4.1 路用地质雷达原始数据的读取  44-46
    4.1.1 地质雷达的数据存储格式  44-45
    4.1.2 原始数据的读取  45-46
  4.2 路用地质雷达回波信号的数据编辑  46-47
  4.3 回波信号的降噪处理  47-60
    4.3.1 压制随机噪声的基本方法及其存在的问题  47-48
    4.3.2 小波变换的原理分析  48-56
    4.3.3 路用地质雷达小波变换降噪方法研究  56-58
    4.3.4 噪声估计方法，阀值设定方法以及分解次数对降噪效果的影响  58-60
  4.4 相关干扰的去除方法  60-63
    4.4.1 K-L 变换及其基本性质  61-62
    4.4.2 去除相关干扰的原理及方法步骤  62-63
  4.5 降噪处理的应用实例  63-64
  4.6 本章小结  64-66
第五章 基于时频分析的瞬时频率提取  66-85
  5.1 可用于地质雷达目标分类识别的特征参数分析  66-69
    5.1.1 表征地质雷达信号的瞬时参数  66-67
    5.1.2 瞬时参数随时间的变化情况分析  67-68
    5.1.3 瞬时参数特征点的位置关系  68-69
  5.2 基于时频分析的特征参数提取方法  69-83
    5.2.1 瞬时频率估计方法分析  69-82
    5.2.2 时频分析仿真试验  82-83
  5.3 特征参数提取实例  83
  5.4 本章小结  83-85
第六章 路用地质雷达的目标分类识别与空间位置定位研究  85-93
  6.1 不同目标体的反射图像特征研究  85-90
    6.1.1 时域有限差分方法的原理分析  85-88
    6.1.2 时域有限差分方法二维数值模拟仿真  88-90
  6.2 目标分类识别与空间定位方法分析  90
    6.2.1 基于回波图像特征的目标空间位置定位方法  90
    6.2.2 基于回波信号时频特性的目标分类识别方法  90
  6.3 目标定位与分类识别实例  90-91
  6.4 本章小结  91-93
结论  93-95
  1. 总结  93-94
  2. 下一步研究方向展望  94-95
参考文献  95-99
攻读学位期间发表的论文  99-100
致谢  100

相似论文

  1. 路面平整度检测系统中的数据采集和定位技术研究,U416.2
  2. 高频雷达信号电离层污染及时频分析方法研究,TN958.93
  3. 海杂波背景下的舰船目标雷达成像算法研究,TN958
  4. 地波辐射源的调制类型识别与参数估计,TN957.51
  5. 空间目标ISAR成像仿真及基于ISAR像的目标识别,TN957.52
  6. 基于智能学习的多传感器目标识别与跟踪系统研究,TP391.41
  7. 红外超光谱图像的虚拟探测器研究,TP391.41
  8. 图像实时采集、存储与处理方法研究,TP391.41
  9. 空中目标抗干扰识别跟踪系统,TN215
  10. 红外图像目标识别及跟踪技术研究,TP391.41
  11. 水下目标特征的压缩与融合技术研究,TN911.7
  12. SAR成像目标识别子区选取与匹配方法研究,TN957.52
  13. 基于3G网络的智能交通视频监控系统的设计与实现,TP391.41
  14. 基于视频监控的特定目标识别研究,TP391.41
  15. 基于视频的动物运动跟踪分析系统及应用研究,TP391.41
  16. 基于空间邻域词袋模型的图像标注技术,TP391.41
  17. 高分辨率遥感图像目标识别方法研究,TP751
  18. 基于激光雷达的三维典型地面目标识别技术研究,TP391.41
  19. 运动目标识别视频监控系统设计与实现,TP391.41
  20. 水下机械手信息融合及作业规划研究,TP241
  21. 频带熵方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用,TH165.3

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达：按用途分
© 2012 www.xueweilunwen.com