路用探地雷达检测信号的缺陷识别试验.pdf

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1、第28卷第lO期2011年10月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．28No．100ct．2011doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2011．10．008路用探地雷达检测信号的缺陷识别试验黄琪1，闰光辉2(1．交通运输部公路科学研究院，北京100088；2．河南省交通基本建设质量检测监督站，河南郑州450006)摘要：为研究探地雷达(GPR)对路面的缺陷检测识别，针对路用探地雷达信号的处理问题，通过在路面基层内各层界面处埋置金属板，分别对数字滤波、反褶积、波动方程偏移和小波

2、多尺度去噪等方法的处理效果进行对比，提出了对提高异常的分辨率和奇异值分解具有明显效果的方法，并应用于道路现场检测中。结果表明，反褶积和波动方程偏移处理对提高异常的分辨率具有明显效果，小波变换技术分析具有很好的去噪和奇异值分解效果，可以减少处理数据的工作量和增加检测的准确性。关键词：道路工程；路面检测；探地雷达；信号处理；反褶积；偏移处理；小波分析中图分类号：U416．206文献标识码：A文章编号：1002—0268(2011)lO一0040—04ExperimentOfGroundPenetratingRadarSignalFlawRecognitionHUANGQi1，YANGuangh

3、ui2(I．ResearchInstituteofHighway，MinistryofTransport，Bering100088，China；2．HenanProvincialCommunicationCapimlConstructionQualityMonitorandSupervisionInstitute，ZhengzhouHenan450006，China)Abstract：Inordertostudyroadsurfaceflawrecognitionbygroundpenetratingradar(GPR)，forsignalprocessingofgroundpenetra

4、tingradarecho，throughembeddingmetalplateineachcontactsurfaceofbasecourse，thedenoisingeffectsofdigitalfiltering，deconvolution，waveequationmigration，andmuhiscalewaveletanalysiswerecompared．Then，theobviouslyeffectivemethodsforimprovingabnormalresolutionandsingularvaluedecompositionwereproposedandused

5、forroaddetection．Theresultsshowthat(1)deeonvolutionandwaveequationmigrationhaveobviouseffectforimprovingabnormalresolution；(2)wavelettransformtechniquehasgoodeffectofdenoisingandsingularvaluedecomposition，SOitcanreducetheworkloadofdataprocessingandincreasetheaccuracyofexamination．Keywords：roadengi

6、neering；roaddetection；groundpenetratingradar；signalprocessing；deconvolution；migrationprocessing；waveletanalysis0引言探地雷达所研究的电磁波与地震勘探研究的弹性波满足相同形式的波动方程，虽然前者利用的电磁场的工作频率和波速远高于后者的实际频率和波速，且分属于不同物理属性的场，但均具有类似的波动性和传播规律，因此，地震勘探中已开发的信号处理技术及其软件原则上也适用于探地雷达【l。2J。鉴于此，本文通过分别对数字滤波、反褶积、波动方程偏移和小波多尺度去噪等方法的处理效果进行对比分析，结

7、合路面现场检测试验数据资料，总结了每一种处理技术的特点和作用，从中提出了对提高异常的分辨率和奇异值分解具有明显效果的方法，并在高速公路路面检测中进行验证，证明了该方法的可靠实用性。1数字滤波数字滤波包括低通滤波、高通滤波、理想带通收稿13期：2011—04—28基金项目：河南省科技攻关项目(07210360062)作者简介：黄琪(1970一)，女，河南信阳人，副研究员，博士研究生．(q．huang@riokcn)第10期