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复信号分析技术在地质雷达预报岩溶裂隙水中的应用研究 被引量：60
1
作者 刘斌 李术才 +3 位作者 李树忱 张庆松 薛翊国 钟世航 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期2191-2196,共6页
对岩溶裂隙水进行及时准确的预报,是当前岩溶隧道设计和施工中亟待研究和解决的关键问题。复信号分析技术能够提取多个参数进行综合判断,基于此优点,尝试将复信号分析技术引入到地质雷达探查水体的研究中。对雷达数据中的水体异常分别... 对岩溶裂隙水进行及时准确的预报,是当前岩溶隧道设计和施工中亟待研究和解决的关键问题。复信号分析技术能够提取多个参数进行综合判断,基于此优点,尝试将复信号分析技术引入到地质雷达探查水体的研究中。对雷达数据中的水体异常分别从振幅、频率和相位等方面进行综合判断,克服了以往判断依据单一的缺点,为利用地质雷达进行岩溶裂隙水预报提供了一种切实可行的方法。首先,介绍了复信号分析技术的原理,阐述了在地质雷达信号处理中引入复信号分析技术的必要性;然后探讨了基于复信号分析技术的地质雷达预报岩溶裂隙水的可行性,得出了判断水体的依据。最后结合工程实例,对地质雷达数据进行了复信号处理,并对岩溶裂隙水进行了综合判断。与开挖结果对比显示,复信号分析技术的运用较大的提高了岩溶裂隙水预报的准确性和可信性。 展开更多
关键词 岩溶裂隙水预报 复信号分析技术 地质雷达 超前地质预报
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复信号分析技术在地质雷达信号处理中的应用 被引量：32
2
作者 谢雄耀 万明浩 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2000年第2期108-112,共5页
作者利用复信号分析方法分离出地质雷达信号的瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率等参数 ,通过一维数值模拟对其进行多参数分析 ,并进行了工程应用。模拟实验和工程实测表明 ,地质雷达瞬时相位有助于提取深部弱信号 ;瞬时振幅与瞬时频率为进... 作者利用复信号分析方法分离出地质雷达信号的瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率等参数 ,通过一维数值模拟对其进行多参数分析 ,并进行了工程应用。模拟实验和工程实测表明 ,地质雷达瞬时相位有助于提取深部弱信号 ;瞬时振幅与瞬时频率为进一步进行土层和岩石特性方面的研究提供了依据 ; 展开更多
关键词 地质雷达 信号处理 复信号分析 图像解释
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钻孔雷达探测地下不良地质体的正演模拟及其复信号分析 被引量：25
3
作者 李尧 李术才 +4 位作者 刘斌 聂利超 张凤凯 徐磊 王传武 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期300-308,共9页
在工程建设中经常会遇到诸如溶洞、裂隙带和断层破碎带等不良地质体,如果不能提前探明地下是否存在不良地质体及其含水情况,将会埋下严重的安全隐患。钻孔雷达是一种十分有效的探测方法,但迄今,尚未见有针对典型不良地质体进行正演模拟... 在工程建设中经常会遇到诸如溶洞、裂隙带和断层破碎带等不良地质体,如果不能提前探明地下是否存在不良地质体及其含水情况,将会埋下严重的安全隐患。钻孔雷达是一种十分有效的探测方法,但迄今,尚未见有针对典型不良地质体进行正演模拟并进行复信号分析的工作。结合复信号分析技术,利用振幅、相位和频率等瞬时信息对钻孔雷达探测结果进行综合分析,能够提高解译的精度和准确性。针对溶洞、裂隙和断层等典型不良地质体无水和含水的情况分别建立了数值模型,利用地质雷达正演软件GprMax对数值模型进行了正演模拟,并使用复信号分析技术对正演结果进行了分析,获取了典型不良地质体的响应特征,且当不良地质体含水时,反射信号振幅增强、相位反转、频率降低。结合工程实例对钻孔雷达探测数据进行了复信号分析,正演模拟和工程实例都表明,利用复信号分析技术,可以更加方便地对地质异常体的形态分布及其含水情况进行分析,提高了钻孔雷达解译的精度和准确性。 展开更多
关键词 不良地质体 钻孔雷达 正演模拟 响应特征 复信号分析
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基于经验模态分解的低信噪比探地雷达数据处理 被引量：21
4
作者 冯德山 戴前伟 余凯 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期596-604,共9页
阐述经验模态分解原理及复信号分析理论,着重讨论EMD分解应满足的条件及具体分解过程。应用EMD方法对单道GPR数据及GPR正演加噪剖面分别进行分解,得到从高至低不同频率范围的本征模态函数GPR图。然后,以湖南长沙黑麋峰抽水蓄能电站进厂... 阐述经验模态分解原理及复信号分析理论,着重讨论EMD分解应满足的条件及具体分解过程。应用EMD方法对单道GPR数据及GPR正演加噪剖面分别进行分解,得到从高至低不同频率范围的本征模态函数GPR图。然后,以湖南长沙黑麋峰抽水蓄能电站进厂交通隧洞实测GPR剖面为例,首先对该剖面进行EMD分解去除部分噪声,再利用Hilbert变换求取GPR剖面复信号,并提取瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率3个参数,绘制出相互独立的瞬时参数剖面图。研究结果表明:EMD分解对于低信噪比GPR数据具有较强的适应性,把EMD分解应用于含噪的雷达信号,并结合GPR复信号分析技术得到的"三瞬"信息,避免了使用单一时距剖面分析所造成的解释偏差,可以较好地实现对低信噪比GPR数据的噪声去除,突出雷达剖面中异常体特征,达到提高GPR信号分析效果及解释精度的目的。 展开更多
关键词 探地雷达 经验模态分解 本征模态函数 复信号分析
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连续小波变换在探地雷达信号分析中的应用研究 被引量：11
5
作者 黄敏 朱德兵 +1 位作者 郭政学 王树敏 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2012年第5期593-598,503,共6页
广泛应用于工程勘探的探地雷达,由于其发射的高频电磁波在介质中迅速衰减、受环境噪声大等因素影响,探测剖面难以对相对较深的异常体有较好的响应。复信号分析提取三瞬参数可多角度分析信号,并能突出弱反射信息,但易受噪声干扰,且常规... 广泛应用于工程勘探的探地雷达,由于其发射的高频电磁波在介质中迅速衰减、受环境噪声大等因素影响,探测剖面难以对相对较深的异常体有较好的响应。复信号分析提取三瞬参数可多角度分析信号,并能突出弱反射信息,但易受噪声干扰,且常规的滤波方法不能有效地去除这一干扰。将具有时～频双重局限性的小波变换引入到复信号分析中,解决了复信号分析易受噪声干扰的问题,恢复了其对异常提取的能力。将此算法用于实际雷达探测数据处理中,取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 连续小波变换 复信号分析 探地雷达 异常提取
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基于Hilbert-Huang变换的探地雷达信号增强及复信号分析 被引量：5
6
作者 冯德山 余凯 戴前伟 《物探与化探》 CAS CSCD 2012年第6期975-980,共6页
阐述了Hilbert-Huang变换原理,着重讨论了EMD分解应满足的条件及具体分解过程。以黑麋峰抽水蓄能电站进厂交通隧洞实测GPR剖面为例,应用EMD分解去除部分噪声,再利用Hilbert变换求取GPR剖面复信号,提取瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率3个参... 阐述了Hilbert-Huang变换原理,着重讨论了EMD分解应满足的条件及具体分解过程。以黑麋峰抽水蓄能电站进厂交通隧洞实测GPR剖面为例,应用EMD分解去除部分噪声,再利用Hilbert变换求取GPR剖面复信号,提取瞬时振幅、瞬时相位、瞬时频率3个参数,绘制出相互独立的瞬时参数剖面图,根据不同地质状况进行多参数综合解释。结果表明,该方法避免了使用单一时距剖面分析所造成的解释偏差,能够更好地对异常信息做出反映,提高了GPR数据的解析精度。 展开更多
关键词 探地雷达 复信号分析 经验模态分解 希尔伯特-黄变换 本征模态函数
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公路路基浅层疏松病害地质雷达正演模拟及复信号分析 被引量：1
7
作者 杜衍庆 隋昕展 +3 位作者 师海 白明洲 王新岐 刘晨阳 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期147-153,共7页
针对公路路基浅层疏松病害的快速检测,建立充气和充水状态下的多孔型疏松病害模型,并进行雷达波形正演模拟,研究多孔型疏松病害地质雷达响应特征,采用剔除直达波和信号增益的方法加强地质雷达图像特征,并利用复信号技术提取疏松病害的... 针对公路路基浅层疏松病害的快速检测,建立充气和充水状态下的多孔型疏松病害模型,并进行雷达波形正演模拟,研究多孔型疏松病害地质雷达响应特征,采用剔除直达波和信号增益的方法加强地质雷达图像特征,并利用复信号技术提取疏松病害的相位、频率和振幅等瞬时属性特征.研究结果表明:对于路基疏松病害,通过分析瞬时振幅图像和单道波瞬时振幅波动,可判断出疏松病害的上界面和结构层界面信息;基于瞬时相位图像,可判断出疏松病害的尺寸、界面信息;根据瞬时频率图像和单道波瞬时频率,以判断出疏松病害下界面位置,且通过现场实例进行可靠性验证,通过复信号处理后瞬时频率剖面存在明显异常,和现场揭露的结果一致.研究成果可为道路病害的智能识别和快速判识提供理论参考. 展开更多
关键词 疏松病害 正演模拟 瞬时属性 时域有限差分法 复信号分析
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节理产状的应力波反射法反演研究 被引量：1
8
作者 许年春 吴德伦 +1 位作者 赵明阶 林军志 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A02期3585-3591,共7页
节理对岩体工程有重要的影响,采用应力波反演节理产状有重要的工程意义。根据解析几何理论严密推导出节理面反射波走时公式,该公式建立节理真倾向、真倾角值与测点走时的直接关系。通过复信号分析可得到信号的瞬时振幅、相位和频率,节... 节理对岩体工程有重要的影响,采用应力波反演节理产状有重要的工程意义。根据解析几何理论严密推导出节理面反射波走时公式,该公式建立节理真倾向、真倾角值与测点走时的直接关系。通过复信号分析可得到信号的瞬时振幅、相位和频率,节理岩体模拟试验测得的信号分析表明,即使面波干扰严重,由瞬时频率还是能有效判断节理反射波初至时刻,得到不同测线上的测点走时,在MATLAB平台上编制程序,由这些测点走时搜寻出反射波等时圆圆心,最终能很好地反演出节理产状。 展开更多
关键词 岩石力学 节理产状 应力波反演 等时圆 复信号分析 节理岩体 初至时刻
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基于瞬时相位余弦的探地雷达多层路面自动检测 被引量：1
9
作者 周东 刘毛毛 +1 位作者 刘宗辉 刘保东 《物探与化探》 CAS 北大核心 2022年第4期961-967,共7页
层位特征是探地雷达路面检测的重要信息,而目前基于人工或相关算法的层位拾取方法存在主观性强、工作量大和每次仅能追踪一个层位等问题。为此,提出了一种基于探地雷达瞬时相位余弦的多层位自动追踪方法。首先,通过复信号分析获取了雷... 层位特征是探地雷达路面检测的重要信息,而目前基于人工或相关算法的层位拾取方法存在主观性强、工作量大和每次仅能追踪一个层位等问题。为此,提出了一种基于探地雷达瞬时相位余弦的多层位自动追踪方法。首先,通过复信号分析获取了雷达数据的瞬时相位余弦;其次,利用子波余弦矩阵数据进行相似度分析后再计算其瞬时相位余弦,增强相位数据同相轴的横向连续性;然后,获取相位数据的空间位置、振幅和极性信息,并在信号幅值和同相轴特征等一系列约束条件下自动追踪横向连续的层位线;最后,通过比较深度方向相邻层位线上振幅的均方根平方值来确定层位数据及其极性,并通过设置层位线阈值和振幅阈值来提取强振幅连续的层位线数据。数值模拟和现场案例分析验证了本文方法的有效性和适应性。 展开更多
关键词 探地雷达 复信号分析 公路路面 层位自动追踪
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复信号分析在反射波初至时刻判断中的应用 被引量：1
10
作者 许年春 赵明阶 +1 位作者 吴德伦 林军志 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期220-223,共4页
节理产状应力波反演时,关键问题在根据测试振动信号判断出节理面反射纵波初至时刻。借助H ilbert变换可实现信号的复信号分析,人工合成振动信号的复信号分析说明了瞬时振幅、瞬时频率二者在反射波识别方面均有很好的效果,用节理岩体模... 节理产状应力波反演时,关键问题在根据测试振动信号判断出节理面反射纵波初至时刻。借助H ilbert变换可实现信号的复信号分析,人工合成振动信号的复信号分析说明了瞬时振幅、瞬时频率二者在反射波识别方面均有很好的效果,用节理岩体模拟实验测得的信号分析表明,即使面波干扰严重,瞬时频率还是能有效判断节理反射纵波初至时刻。 展开更多
关键词 复信号分析 反射波 初至时刻 HILBERT变换 节理产状 应力波反演
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