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原文传递道路塌陷GPR预警检测技术

论文题名：	道路塌陷GPR预警检测技术
关键词：	探地雷达;道路塌陷;杂波抑制;预警检测
摘要：	道路塌陷日益成为我国道路建设发展中亟待解决的长期性问题，而探地雷达技术以其良好的穿透性、工作方式灵活和对场地无破坏性等特点使其在道路塌陷预警检测具有很好的应用前景。本文研究了道路塌陷探地雷达预警检测技术。　　首先，针对传统主成分分析法在探地雷达杂波抑制方面的不足，本文基于2维小波变换的分时分频特点，提出了改进的主成分分析子空间投影法。进一步将改进的子空间投影法与自适应横向滤波方法相结合，保留了自适应滤波方法良好的目标回波信号保真度与学习适应能力等优点，提出了基于小波变换与主成分分析的探地雷达自适应杂波抑制方法，实现了小波变换、主成分分析法以及自适应滤波方法的优势互补。实验结果表明该方法在信杂比与目标图像清晰度方面具有良好的杂波抑制效果。　　其次，针对离散余弦变换在数据压缩与特征提取方面具有的较优效果，结合目标的最初散射回波，本文提出了基于离散余弦变换的特征提取方法。同时，探地雷达回波数据的非平稳特性与语音信号的短时平稳性类似。因此引入了语音信号特有的梅尔倒谱系数，提出了探地雷达B-scan数据梅尔倒谱系数特征提取方法。基于GprMax2D软件的仿真实验结果验证了两种方法在地下常规材料识别中的有效性。　　最后，针对地下空洞与管道目标在几何形状与材质方面的差异，本文提出了基于离散余弦变换与极化特性的空洞识别方法。仿真实验中模型主要涉及了典型圆尾碟形天线、道路分层结构与损耗色散土壤三个方面。采用有限元法对随机生成的模型进行了数值模拟，并结合支持向量机分类器就仿真数据进行了地下目标分类，表明了该特征提取方法在地下空洞检测问题上具有良好效果。
作者：	覃尧
专业：	信息与通信工程
导师：	黄春琳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	国防科学技术大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文