采用短時(shí)傅里葉變換的鐵路車載探地雷達(dá)數(shù)據(jù)解譯方法

朱軍濤　廖紅建　謝勇勇　昝月穩(wěn)

摘要：為了更好地實(shí)現(xiàn)探地雷達(dá)（GPR）在鐵路路基檢測中的應(yīng)用，尋求一種用于識別路基不同病害特征的有效方法，克服傳統(tǒng)人工解譯方法的低效率和主觀性，選取大同一準(zhǔn)格爾鐵路線中典型的雷達(dá)實(shí)測圖像，采用短時(shí)傅里葉變換（STFT）方法，通過對信號進(jìn)行時(shí)域和頻域分析，確定合適的窗函數(shù)類型和長度，得到一組可用于對不同鐵路路基病害進(jìn)行分類的時(shí)頻域圖像，分析表明，圖中不同深度處的能量分布特性與實(shí)際路基情況相符，然后，通過對圖像形態(tài)特征的分析，得到一組典型的特征參數(shù)值，研究了不同目標(biāo)信號在該特征參數(shù)空間的聚類特征，并將STFT方法與welch功率譜估計(jì)法、時(shí)域局部能量法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析，結(jié)果證明STFT方法具有優(yōu)越性，可以作為GPR數(shù)據(jù)分類的基礎(chǔ)。