采用短时傅里叶变换的铁路车载探地雷达数据解译方法

朱军涛　廖红建　谢勇勇　昝月稳

摘要：为了更好地实现探地雷达（GPR）在铁路路基检测中的应用，寻求一种用于识别路基不同病害特征的有效方法，克服传统人工解译方法的低效率和主观性，选取大同一准格尔铁路线中典型的雷达实测图像，采用短时傅里叶变换（STFT）方法，通过对信号进行时域和频域分析，确定合适的窗函数类型和长度，得到一组可用于对不同铁路路基病害进行分类的时频域图像，分析表明，图中不同深度处的能量分布特性与实际路基情况相符，然后，通过对图像形态特征的分析，得到一组典型的特征参数值，研究了不同目标信号在该特征参数空间的聚类特征，并将STFT方法与welch功率谱估计法、时域局部能量法的计算结果进行了对比分析，结果证明STFT方法具有优越性，可以作为GPR数据分类的基础。