聲振法檢測混凝土路面脫空的信號處理方法研究.pdf

1、跨入到新的世紀(jì)以來,水泥混凝土路面獲得了長足的發(fā)展,截至到2004年底,水泥混凝土路面的總里程達(dá)到了25萬公里,占各種等級公路總里程的18％。水泥混凝土路面是一種剛度大、荷載擴散能力強、穩(wěn)定性好的路面結(jié)構(gòu),因其在技術(shù)上日臻完善、經(jīng)濟(jì)上顯示出優(yōu)勢而得到較為廣泛的應(yīng)用,但該種路面在使用過程中也會出現(xiàn)各種病害,板下脫空就是常見的病害之一。本文在全面了解和分析國內(nèi)外脫空檢測技術(shù)和聲信號處理方法的基礎(chǔ)上,針對聲振法采集到的聲信號的具體特征,充分利

2、用MFCC(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,Mel頻率倒譜系數(shù))和HHT(Hilbert-Huang Transform,希爾伯特-黃變換)特征參數(shù)在路面脫空特征提取方面的良好性能,結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在自動識別領(lǐng)域的優(yōu)秀表現(xiàn),提出了一套基于聲振法的檢測混凝土路面脫空狀況的信號處理方法。
　　本文詳細(xì)闡述了聲振法檢測理論和聲振法檢測中的信號處理流程。根據(jù)其聲音形成機制,在總結(jié)了其聲信號特點的基礎(chǔ)上

3、,提出了此類信號的信號分析方法。該方法主要有時域分析和時頻分析,在時域分析中,以短時平均幅值為基礎(chǔ)對信號的端點進(jìn)行檢測;在時頻分析中,提出了短時傅里葉變換和希爾伯特-黃變換,并對其進(jìn)行了理論研究。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了利用MFCC系數(shù)和HHT對信號進(jìn)行特征提取的方案,在大量實驗的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行了有針對性的改進(jìn)。
　　為了能夠準(zhǔn)確的實現(xiàn)混凝土路面脫空的判別,在對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí)和研究后,本文分別以MFCC和希爾伯特邊際