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基于小波熵的探地雷达频率波数偏移成像在地下管线探测中的应用
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作者 赵丹 《中文科技期刊数据库(引文版)工程技术》 2024年第10期0136-0139,共4页
本研究提出了一种基于小波熵的探地雷达频率波数偏移成像方法,以提高地下管线探测的准确性和可靠性,通过时域有限差分法进行正演模拟,设计了单排管和双排管的地电模型,并通过实验验证了不同频率天线的探测效果。结果显示,400 MHz频率天... 本研究提出了一种基于小波熵的探地雷达频率波数偏移成像方法,以提高地下管线探测的准确性和可靠性,通过时域有限差分法进行正演模拟,设计了单排管和双排管的地电模型,并通过实验验证了不同频率天线的探测效果。结果显示,400 MHz频率天线在探测埋深较浅、管径较小的管线时效果显著优于200 MHz天线,且小波熵结合频率波数偏移成像方法能够有效抑制噪声和干扰,提高成像质量。此方法在复杂地下环境中表现出良好的适用性,为地下管线探测提供了一种新的技术手段和方法。通过实验验证,本研究方法能够在实际应用中准确识别和定位地下管线,减少多次波干扰,增强深部反射信号,提升地下管线探测的准确性和可靠性,为城市地下管线管理和维护提供了有力支持。 展开更多
关键词 小波熵 探地雷达 地下管线 频率波数偏移
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基于DCT的探地雷达频率波数偏移优化算法 被引量:1
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作者 申家全 闫怀志 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期21-24,共4页
目前探地雷达频率波数偏移算法中插值运算涉及复数运算,且对所有频率波数域内的数据进行运算,易引起复数寄生量和计算量大的问题。由此在分析离散余弦变换特点的基础上,引入离散余弦变换代替傅里叶变换用于频率波数偏移算法,以实变换代... 目前探地雷达频率波数偏移算法中插值运算涉及复数运算,且对所有频率波数域内的数据进行运算,易引起复数寄生量和计算量大的问题。由此在分析离散余弦变换特点的基础上,引入离散余弦变换代替傅里叶变换用于频率波数偏移算法,以实变换代替复数变换,解决复数寄生量的问题;利用离散余弦变换能量集中的性质,仅对部分主要的离散余弦分量对应的数据进行插值偏移处理,减少计算复杂度以实现插值算法优化。实测数据表明,该文所提的优化方法效果明显。 展开更多
关键词 算法优化 离散余弦变换 频率波数偏移 探地雷达
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基于小波熵的地下管线探地雷达频率波数偏移成像研究 被引量:4
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作者 张胜 邹雨驰 +2 位作者 何文超 洪亮 李留玺 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2021年第2期840-847,共8页
地下管线实际形状与准确位置的确定是探地雷达图谱解释的主要内容之一.制约管线探地雷达反射归位精度最主要的因素是电磁波在地层中的传播速度,如何准确确定电磁波传播速度是探地雷达偏移处理能否成功的关键.为便于对探地雷达图谱特征... 地下管线实际形状与准确位置的确定是探地雷达图谱解释的主要内容之一.制约管线探地雷达反射归位精度最主要的因素是电磁波在地层中的传播速度,如何准确确定电磁波传播速度是探地雷达偏移处理能否成功的关键.为便于对探地雷达图谱特征进行定量解释,开展了不同大小、埋深与重叠等情况管线的正演模拟与模型实验.结合小波熵理论与频率波数偏移成像方法,提出了一种基于小波熵的探地雷达频率波数偏移成像方法,将其应用于地下管线正演模拟与模型实验探地雷达信号偏移处理.研究结果表明:探地雷达图像经基于小波熵的频率波数偏移处理后,电磁波速度的估计值与真实值误差可控制在2%以内;随着管线管径大小与埋置深度的增加,绕射双曲线的开口弧度不断增大,管与管之间绕射波交叉干扰越严重;探地雷达信号经基于小波熵的频率波数偏移处理后可大大提高图像的分辨率,压制了多次波的干扰,使绕射双曲线更收敛,能量更聚焦,从而有利于地下管线实际形状与具体位置的准确提取.研究结果对城市地下管线探地雷达图谱解译工作提供技术支持. 展开更多
关键词 地下管线 探地雷达 小波熵 频率波数偏移 正演模拟 模型实验
原文传递
基于频率-波数域偏移方法的板结构损伤实时识别 被引量:1
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作者 严刚 周丽 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期620-625,共6页
借鉴在地球物理学等领域成功应用的偏移技术,提出了一种应用散射Lamb波对板结构中多部位损伤进行实时识别的方法。基于Mindlin板理论,首次推导了板结构中弥散性弯曲波频率-波数域的快速偏移方法。结合爆炸成像原理,采用零炮检距散射波... 借鉴在地球物理学等领域成功应用的偏移技术,提出了一种应用散射Lamb波对板结构中多部位损伤进行实时识别的方法。基于Mindlin板理论,首次推导了板结构中弥散性弯曲波频率-波数域的快速偏移方法。结合爆炸成像原理,采用零炮检距散射波信号对损伤进行成像识别。数值仿真研究表明本文提出方法不仅能够识别多部位损伤的位置,还具有识别损伤程度的潜力,其快速计算的优点满足在线结构健康监测系统对实时性的要求。 展开更多
关键词 结构健康监测 频率-波数偏移 板结构 多部位损伤 实时识别
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基于F-K偏移及最小熵技术的探地雷达成像法 被引量:13
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作者 修志杰 陈洁 +1 位作者 方广有 李芳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期827-830,共4页
地下目标位置和形状的确定是探地雷达实际工程应用中需要解决的主要问题之一,地震信号处理技术中的偏移方法是比较有效的地下目标图像归位方法,介质中的波速度是影响目标图像归位精度的最主要因素。该文在利用图像最小熵方法对介质中波... 地下目标位置和形状的确定是探地雷达实际工程应用中需要解决的主要问题之一,地震信号处理技术中的偏移方法是比较有效的地下目标图像归位方法,介质中的波速度是影响目标图像归位精度的最主要因素。该文在利用图像最小熵方法对介质中波速度进行估计基础上,借助于频率-波数域偏移技术对探地雷达图像进行了处理。分别通过数值模拟图像和探地雷达系统实际探测图像验证了该文方法的有效性。 展开更多
关键词 频率-波数偏移 最小熵 速度估计
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基于Mindlin板理论的偏移损伤成像数值仿真研究 被引量:6
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作者 严刚 周丽 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期499-505,共7页
提出了一种应用散射Lamb波的偏移技术对板结构中多部位损伤进行实时识别.基于Mindlin板理论,推导了板结构中弥散性弯曲波频率-波数域的快速偏移方法.首先对由线性传感器阵列激励和接收到的入射和散射波场在波数-频率域分别进行延拓,然... 提出了一种应用散射Lamb波的偏移技术对板结构中多部位损伤进行实时识别.基于Mindlin板理论,推导了板结构中弥散性弯曲波频率-波数域的快速偏移方法.首先对由线性传感器阵列激励和接收到的入射和散射波场在波数-频率域分别进行延拓,然后根据Huygens原理,结合波场延拓的时间一致性原理施加成像条件,对损伤进行成像识别.数值仿真研究采用基于Mindlin板理论的有限差分法模拟结构中含不同形状及尺寸损伤时的散射波场.对模拟散射波场进行偏移成像的结果表明该方法不仅能够识别多部位损伤的位置,还具有识别损伤程度的能力,其快速计算的优点满足在线结构健康监测系统对实时性的要求. 展开更多
关键词 结构健康监测 频率-波数偏移 多部位损伤识别 Mindlin理论 LAMB波
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基于频率-波数域偏移的损伤被动成像识别研究 被引量:4
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作者 严刚 周丽 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期273-279,共7页
提出了一种应用Lamb波对板结构中多部位损伤源进行被动成像识别的方法.基于Mindlin板理论,推导了板结构中弥散性Lamb波频率-波数域的快速偏移方法,结合爆炸成像原理,对损伤源发出的Lamb波信号进行回传成像.由于损伤源的发生时刻未知,将... 提出了一种应用Lamb波对板结构中多部位损伤源进行被动成像识别的方法.基于Mindlin板理论,推导了板结构中弥散性Lamb波频率-波数域的快速偏移方法,结合爆炸成像原理,对损伤源发出的Lamb波信号进行回传成像.由于损伤源的发生时刻未知,将使用不同假设发生时刻(即不同长度)的Lamb波信号生成一系列图像,通过最小熵原理从中确定最优图像,识别出损伤源的位置和发生时刻.进行了数值仿真研究来表明所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 频率-波数偏移 多部位损伤源 成像识别 MINDLIN板理论 最小熵原理
原文传递
钢筋混凝土缺陷的探地雷达检测模拟与成像效果 被引量:25
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作者 黄玲 曾昭发 +1 位作者 王者江 吴丰收 《物探与化探》 CAS CSCD 2007年第2期181-185,180,共6页
采用时域有限差分方法模拟钢筋混凝土缺陷体的雷达检测,并利用频率域-波数域偏移(F-K)方法进行数据处理。通过F-K偏移削弱钢筋网强干扰信号对缺陷体信号的影响,使钢筋网及缺陷体的反射电磁波信号聚焦归位,从而突出缺陷体及分布范围。研... 采用时域有限差分方法模拟钢筋混凝土缺陷体的雷达检测,并利用频率域-波数域偏移(F-K)方法进行数据处理。通过F-K偏移削弱钢筋网强干扰信号对缺陷体信号的影响,使钢筋网及缺陷体的反射电磁波信号聚焦归位,从而突出缺陷体及分布范围。研究表明,F-K偏移能很好地把将钢筋网及缺陷体的绕射波聚集归位,有效分离目标体,提高纵向分辨率能力,利于准确解释缺陷体及形态特征。 展开更多
关键词 探地雷达 钢筋混凝土检测 频率域-波数偏移 FDTD模拟
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雷达近场成像中SVM的目标识别方法 被引量:1
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作者 张华美 张业荣 王芳芳 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2014年第5期41-46,共6页
雷达近场成像中,在精确定位的基础上,为解决目标形状识别问题,提出了利用支持向量机(SVM)预测目标信息的方法。根据时域算法——后向投影(BP)算法和频域算法——频率波数域(F-K)偏移算法得到的场强值作为SVM的特征数据,并利用时域有限... 雷达近场成像中,在精确定位的基础上,为解决目标形状识别问题,提出了利用支持向量机(SVM)预测目标信息的方法。根据时域算法——后向投影(BP)算法和频域算法——频率波数域(F-K)偏移算法得到的场强值作为SVM的特征数据,并利用时域有限差分法(FDTD)进行仿真。仿真结果表明,基于BP算法的SVM识别方法具有特征数据提取时间长、SVM预测时间短、多目标时目标信息全和虚警较多等特征,基于F-K算法的SVM识别方法具有特征数据提取时间非常短、SVM预测时间非常短、多目标时目标漏检的特征;两者都能较好地识别目标的形状,且前者的识别能力高于后者,而后者更适合实时成像。 展开更多
关键词 雷达近场成像 支持向量机 后向投影算法 频率波数偏移算法
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E^2KF Based Joint Multiple CFOs and Channel Estimate for MIMO-OFDM Systems over High Mobility Scenarios 被引量:1
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作者 QIAO Jing CHEN Qingchun SHEN Feifei 《China Communications》 SCIE CSCD 2014年第A01期56-63,共8页
An enhanced extended Kalman filtering (E2KF) algorithm is proposed in this paper to cope with the joint multiple carrier frequency offsets (CFOs) and time-variant channel estimate for MIMO-OFDM systems over high m... An enhanced extended Kalman filtering (E2KF) algorithm is proposed in this paper to cope with the joint multiple carrier frequency offsets (CFOs) and time-variant channel estimate for MIMO-OFDM systems over high mobility scenarios. It is unveiled that, the auto-regressive (AR) model not only provides an effective method to capture the dynamics of the channel parameters, which enables the prediction capability in the EKF algorithm, but also suggests an method to incorporate multiple successive pilot symbols for the improved measurement update. 展开更多
关键词 CFO channel estimate MIMO-OFDM
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