采用短時傅里葉變換的鐵路車載探地雷達數據解譯方法

朱軍濤　廖紅建　謝勇勇　昝月穩

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