采用短时傅里叶变换的铁路车载探地雷达数据解译方法

作     者：朱军涛 廖红建 谢勇勇 昝月稳 ZHU Juntao;LIAO Hongjian;XIE Yongyong;ZAN Yuewen

作者机构：西安交通大学土木工程系西安710049 西安铁路局科学技术研究所西安710054 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2012年第46卷第7期

页      面：108-114页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(41172276 50979087) 

主　　题：铁路路基检测 探地雷达 短时傅里叶变换 数据解译 

摘      要：为了更好地实现探地雷达(GPR)在铁路路基检测中的应用,寻求一种用于识别路基不同病害特征的有效方法,克服传统人工解译方法的低效率和主观性,选取大同-准格尔铁路线中典型的雷达实测图像,采用短时傅里叶变换(STFT)方法,通过对信号进行时域和频域分析,确定合适的窗函数类型和长度,得到一组可用于对不同铁路路基病害进行分类的时频域图像,分析表明,图中不同深度处的能量分布特性与实际路基情况相符.然后,通过对图像形态特征的分析,得到一组典型的特征参数值,研究了不同目标信号在该特征参数空间的聚类特征,并将STFT方法与Welch功率谱估计法、时域局部能量法的计算结果进行了对比分析,结果证明STFT方法具有优越性,可以作为GPR数据分类的基础.