【发明公布】基于地质雷达小波变换的隧道衬砌厚度识别方法及系统_湖南城市学院_202010908318.5 

申请/专利权人:湖南城市学院

申请日:2020-09-02

发明/设计人:张胜;张亮;胡达;付贵海;洪亮

公开(公告)日:2020-11-24

代理机构:重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙)

公开(公告)号:CN111981968A

代理人:陈炳萍

主分类号:G01B7/06(20060101)

地址:413000 湖南省益阳市赫山区迎宾东路518号

分类号:G01B7/06(20060101);G01S7/41(20060101)

优先权:

专利状态码:在审-公开

法律状态:2020.11.24#公开

摘要:本发明属于隧道衬砌厚度检测技术领域,公开了一种基于地质雷达小波变换的隧道衬砌厚度识别方法及系统。根据电磁波发生反射与折射均在二维平面内的特性,建立隧道衬砌不同厚度混凝土结构地电模型。利用地质雷达天线对隧道衬砌不同厚度混凝土结构地电模型进行正演模拟;根据偏移算法,对地质雷达特征响应进行偏移处理;根据地质雷达发射子波的时频特征,采用高斯函数拟合构造地质雷达小波基。根据已构造的地质雷达小波基,编写小波变换时能密度分析程序,对地质雷达正演模拟信号和实测信号进行小波变换时能密度法分析识别,获得隧道衬砌混凝土结构的厚度值。本发明分析的地质雷达信号分辨率高,结果准确,识别误差小,小于设计值的5%。

主权项:1.一种基于地质雷达小波变换的隧道衬砌厚度识别方法,其特征在于,所述基于地质雷达小波变换的隧道衬砌厚度识别方法包括:隧道围岩为半无限空间连续的均匀介质,电磁波反射与折射均在二维平面内进行,建立隧道衬砌不同厚度混凝土结构地电模型,对隧道衬砌结构不同厚度在地质雷达正演模拟信号上的反射特征进行分析;隧道衬砌混凝土结构不同厚度的雷达响应,利用雷达天线对隧道衬砌不同厚度混凝土结构地电模型进行正演模拟,得到隧道衬砌混凝土结构的正演模拟雷达响应图像;根据电磁波在界面处的反射系数为负的原则,找到地质雷达信号最大负峰值点位置,对地质雷达响应图像进行去除直达波处理;根据偏移算法,在MATLAB语言工作平台上,对地质雷达响应图像进行偏移处理;地质雷达信号的规范处理,采用去除背景信号与直流分量以及衰减补偿方法对地质雷达响应图像进行去噪与弱信号增强处理;地质雷达小波基函数的构造与添加,根据地质雷达发射子波的衰减特性,采用高斯函数拟合构造地质雷达小波基,在MATLAB语言工作平台环境下,将构造的地质雷达小波基函数添加到小波分析工具箱中,以供小波变换时选用;地质雷达信号的定量识别,根据已构造的地质雷达小波基,提出一种基于地质雷达小波变换的时能密度方法,在MATLAB语言工作平台环境下,编写小波变换时能密度分析程序,采用该程序对地质雷达单道信号进行小波变换时能密度法分析识别。

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权利要求:

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