采用短时傅里叶变换的铁路车载探地雷达数据解译方法

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,克服传统人工解泽方法的低效率和主观性,选取大同一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.     

探地雷达检测铁路道床翻浆冒泥时频域特征分析

为研究铁路道床翻浆冒泥病害探地雷达图像的识别,通过在标准铁路轨道上设置翻浆冒泥至道砟面和未至道砟面两种病害模型,研究两种翻浆冒泥病害随时间和含水率变化的时域及频域特征。通过时间域和频域的A扫描数据对比及B扫描数据分析得到:翻浆冒泥至道砟面时在剖面图和时间域波形上形成强反射并能轻易分辨,而未至道砟面反应相对微弱;道床翻浆冒泥使频谱中的特征频点幅值减弱,频域幅值变化百分数在道床翻浆冒泥中显著高于时间域的变化。这两个结论说明在识别探地雷达铁路路基道床翻浆冒泥病害时,应同时结合频域特征点的变化来判断。