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)定性好的路面結構,因其在技術上日臻完善、經(jīng)濟上顯示出優(yōu)勢而得到較為廣泛的應用,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外脫空檢測技術和聲信號處理方法的基礎上,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,結合BP神經(jīng)網(wǎng)絡在自動識別領域的優(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,在總結了其聲信號特點的基礎上

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對信號的端點進行檢測;在時頻分析中,提出了短時傅里葉變換和希爾伯特-黃變換,并對其進行了理論研究。在此基礎上,進一步提出了利用MFCC系數(shù)和HHT對信號進行特征提取的方案,在大量實驗的基礎上對其進行了有針對性的改進。
　　為了能夠準確的實現(xiàn)混凝土路面脫空的判別,在對BP神經(jīng)網(wǎng)絡進行了深入的學習和研究后,本文分別以MFCC和希爾伯特邊際