[发明专利]一种探地雷达快速探测道路工程混凝土垫层厚度分析方法

说明书

本发明属于探地雷达测量技术领域，公开了一种探地雷达快速探测道路工程混凝土垫层厚度分析系统及分析方法，探地雷达快速探测道路工程混凝土垫层厚度分析系统包括：参数设置模块、数据采集模块、主控模块、数据去噪模块、厚度测量模块、建模模块、数据存储模块、显示模块。本发明通过数据去噪模块将达到自动去除相干噪声的目的，避免了基于SVD分解方法需要人为判断奇异值的麻烦，直接根据均方根高参数来判断奇异值，既准确又省时；同时通过建模模块能够准确模拟出雷达信号在分层媒质中的传播过程，该模型的适用范围覆盖远场和近场，为利用探地雷达对分层媒质的特性进行准确的检测提供了有力的理论模型。

技术领域

本发明属于探地雷达测量技术领域，尤其涉及一种探地雷达快速探测道路工程混凝土垫层厚度分析方法。

背景技术

道路工程是指以道路为对象而进行的规划、设计、施工、养护与管理工作的全过程及其所从事的工程实体。同其他任何门类的土木工程一样，道路程具有明显的技术、经济和管理等方面的特性。路基既是路线的主体，又是路面的基础，并与路面共同承受车辆荷载。路基按其断面的填挖情况分为路堤式、路堑式、半填半挖式三类。路肩是路面两侧路基边缘以内地带，用以支护路面、供临时停靠车辆或行人步行之用。路基土石方工程按开挖的难易分为土方工程(松土、普通土、硬土三级)与石方工程(软石、次坚石、坚石三级)。然而，现有探地雷达容易受噪声影响测量数据的准确性；同时现有探地雷达建模忽略了天线对雷达信号的影响；模型的使用范围受限，主要是被探测目标(分层媒质，例如公路)必须位于探地雷达系统的远场，即离雷达较远，这样增加了雷达信号的扩散损失，降低了信噪比，从而严重影响了测量精度。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有探地雷达容易受噪声影响测量数据的准确性；同时现有探地雷达建模忽略了天线对雷达信号的影响；模型的使用范围受限，主要是被探测目标(分层媒质，例如公路)必须位于探地雷达系统的远场，即离雷达较远，这样增加了雷达信号的扩散损失，从而严重影响了测量精度。

现有技术的混凝土的电磁波速度数据获得的数值准确性差。

现有技术获得混凝土垫层准确厚度h数据准确性低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种探地雷达快速探测道路工程混凝土垫层厚度分析方法。

本发明是这样实现的，一种探地雷达快速探测道路工程混凝土垫层厚度分析方法，包括：

通过数据采集模块采用剖面法探测项目区道路工程雷达图像，通过现场道路取芯情况对电磁波速度进行修正，得到特定配比下的混凝土的电磁波速度为v2数据；具体包括：

1)探测的项目区道路工程雷达图像时频重叠MASK的信号模型为：

其中，N为时频重叠信号的信号分量个数，n(t)是加性高斯白噪声，s_i(t)为时频重叠信号的信号分量，表示为式中A_i表示信号分量的幅度，a_i(m)表示信号分量的码元符号，p(t)表示成型滤波函数，T_i表示信号分量的码元周期，f_ci表示信号分量的载波频率，表示信号分量的相位；

对进行非线性变换，

得到：y(t)为：

y(t)＝x(t)+n(t)；

其中，x(t)为数字调制信号，n(t)为服从标准SαS分布的脉冲噪声，x(t)的解析形式表示为：