【摘要】：改革開放以來,我國的經(jīng)濟快速發(fā)展,道路規(guī)模也以可觀的速度增加,但是隨之而來的是道路路面災害發(fā)生的逐年增多。道路厚度作為道路施工的重要指標,對于道路路面質(zhì)量起到了決定性的作用,因此對于道路路面厚度的檢測是十分重要的。當前,我國對于道路層厚檢測往往采用鉆芯法、挖坑法等人工檢測方法,這些方法對路面造成了極大破壞,通過間隔采樣測量也不具備代表性,效率低下。近年來,探地雷達作為一種高效的淺地表探測儀器得到了廣泛關注,它不僅速度快、精度高而且無破壞性,已經(jīng)成為未來道路檢測的重要方法。本文從探地雷達硬件設備和數(shù)據(jù)處理算法兩個方面詳細介紹了利用探地雷達對道路層厚進行檢測的方法。探地雷達硬件設備是課題研究的前提和基礎。探地雷達信息采集板是探地雷達的核心部件,會直接決定探地雷達能否正常工作。本文利用FPGA作為主控芯片配合AD9852、AD7665、W5300等芯片及相應電路,完成了探地雷達信息采集板上的收發(fā)觸發(fā)控制、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)通信等功能,成功開發(fā)出功能完善的探地雷達信息采集板。探地雷達信息采集板作為數(shù)據(jù)采集平臺的重要組成部分,為課題的研究提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。探地雷達數(shù)據(jù)處理是本文研究的另一個重要內(nèi)容。本文利用探地雷達對道路層厚進行檢測,利用了道路結構的相對穩(wěn)定性和連續(xù)性,將這一特點與層位追蹤技術結合,能夠快速、準確的檢測道路層厚。首先,通過去直流分量、自動增益、反褶積和中值濾波等方法,對采集的探地雷達數(shù)據(jù)進行修正和處理,能夠使地下道路的層位更加清晰,容易識別。本文采用基于相關的層位追蹤算法,分析了其不足之處,并提出了利用圖像邊緣檢測中的Canny算法對其進行改進。經(jīng)過實驗驗證表明,將本文開發(fā)的探地雷達設備和提出的層位追蹤算法用于道路層厚檢測,其檢測結果與實際“鉆芯取樣”結果誤差小于3%,滿足探地雷達道路層厚檢測要求,本文提出的方法能夠有效、快速、準確、無損的進行道路厚度檢測。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U416.2;TN959
【圖文】：

雷達信息采集板采用12V電壓供電，主要設計內(nèi)容包收和發(fā)送觸發(fā)脈沖控制、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)通信四大 控制設計信息采集板是探地雷達的核心部分，它需要一個微處卡上各個芯片模塊的工作。本文采用FPGA芯片作為芯片。現(xiàn)場可編程門陣列，近年來迅速發(fā)展，廣泛使用在微領域，它具有豐富的布線資源、I/O和各種可用的IP不足，通過硬件描述語言可以完成各種自定義功能布線和燒錄就可以使用。之所以采用FPGA芯片是因發(fā)過程中需要反復不斷的進行修改和調(diào)試，相應的進行調(diào)整，選用FPGA芯片可以隨時通過編程對其功。圖3-3為FPGA程序框架。

圖 3-6 AD9852 芯片原理圖AD9852可操作編程模式有5種，如表3-1所示：表3-1模式選擇Mode2 Mode 1 Mode 0 Result0 0 0 單音調(diào)諧

【參考文獻】

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本文編號：2734523