【技术实现步骤摘要】
本申请属于轨道检测领域，尤其涉及一种基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法及装置。
技术介绍
1、探地雷达是一种地下目标探测技术，但在实际应用中会受到各种噪声干扰，影响数据质量。虽然有许多去噪方法，如频域滤波和小波阈值去噪，但这些方法存在相位失真、过渡带较长等缺点，导致去噪效果不理想。
技术实现思路
1、本申请的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供及一种基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法及装置。
2、本申请提供一种基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，包括：
3、读取通过探地雷达获取的轨道结构的第一剖面数据；
4、通过二维离散傅里叶变换计算所述第一剖面数据的f-k谱；
5、根据所述f-k谱，确定所述第一剖面数据中有效回波分布的频率范围，将所述频率范围设置为扇形滤波器的滤波区域；
6、根据所述第一剖面数据中的噪声和所述有效回波在f-k谱上的分布特征，确定所述扇形滤波器的滤波系数；
7、将所述扇形滤波器与所述f-k谱相乘，得到滤波后的f-k谱；
8、利用二维离散傅里叶反变换将滤波后的f-k谱转换成滤波后的第二剖面数据，根据所述第二剖面数据识别轨道结构伤损信息。
9、可选的，所述二维离散傅里叶变换和所述二维离散傅里叶反变换，表达式分别是：
10、
11、其中，y(t,x)是第一剖面数据，t是时间变量，x是空间变量，y(t)是单道记录，y(f,k)是f-k谱，f是频率，k是
12、可选的，将所述扇形滤波器与所述f-k谱相乘，表达式如下：
13、
14、其中，是滤波后的f-k谱，y(f，k)是f-k谱，h(f，k)是滤波系数。
15、可选的，所述滤波系数还包括：
16、
17、本申请还提供一种基于探地雷达进行轨道结构伤损识别装置，包括：
18、读取模块，用于读取通过探地雷达获取的轨道结构的第一剖面数据；
19、变换模块，用于通过二维离散傅里叶变换计算所述第一剖面数据的f-k谱；
20、区域模块，用于根据所述f-k谱，确定所述第一剖面数据中有效回波分布的频率范围，将所述频率范围设置为扇形滤波器的滤波区域；
21、系数模块，用于根据所述第一剖面数据中的噪声和所述有效回波在f-k谱上的分布特征，确定所述扇形滤波器的滤波系数；
22、滤波模块，用于将所述扇形滤波器与所述f-k谱相乘，得到滤波后的f-k谱；
23、反变换模块，用于利用二维离散傅里叶反变换将滤波后的f-k谱转换成滤波后的第二剖面数据，根据所述第二剖面数据识别轨道结构伤损信息。
24、可选的，所述二维离散傅里叶变换和所述二维离散傅里叶反变换，表达式分别是：
25、
26、其中，y(t,x)是第一剖面数据，t是时间变量，x是空间变量，y(t)是单道记录，y(f,k)是f-k谱，f是频率，k是波数，e-j2π(ft+kx)是复数指数函数，j是复数单位。
27、可选的，将所述扇形滤波器与所述f-k谱相乘，表达式如下：
28、
29、其中，是滤波后的f-k谱，y(f，k)是f-k谱，h(f，k)是滤波系数。
30、可选的，所述滤波系数还包括：
31、
32、本申请的优点和有益效果：
33、本申请提供一种基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，包括：读取通过探地雷达获取的轨道结构的第一剖面数据；通过二维离散傅里叶变换计算所述第一剖面数据的f-k谱；根据所述f-k谱，确定所述第一剖面数据中有效回波分布的频率范围，将所述频率范围设置为扇形滤波器的滤波区域；根据所述第一剖面数据中的噪声和所述有效回波在f-k谱上的分布特征，确定所述扇形滤波器的滤波系数；将所述扇形滤波器与所述f-k谱相乘，得到滤波后的f-k谱；利用二维离散傅里叶反变换将滤波后的f-k谱转换成滤波后的第二剖面数据，根据所述第二剖面数据识别轨道结构伤损信息。本申请借鉴地震数据处理中的f-k滤波方法，应用于探地雷达数据滤波处理。通过扇形滤波器设计，有效滤除噪声，提高探地雷达数据中有效回波的识别与解释精度。
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1.一种基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，其特征在于，所述二维离散傅里叶变换和所述二维离散傅里叶反变换，表达式分别是：
3.根据权利要求1所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，其特征在于，将所述扇形滤波器与所述f-k谱相乘，表达式如下：
4.根据权利要求3所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，其特征在于，所述滤波系数还包括：
5.一种基于探地雷达进行轨道结构伤损识别装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别装置，其特征在于，所述二维离散傅里叶变换和所述二维离散傅里叶反变换，表达式分别是：
7.根据权利要求5所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别装置，其特征在于，将所述扇形滤波器与所述f-k谱相乘，表达式如下：
8.根据权利要求7所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别装置，其特征在于，所述滤波系数还包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，其特征在于，所述二维离散傅里叶变换和所述二维离散傅里叶反变换，表达式分别是：
3.根据权利要求1所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，其特征在于，将所述扇形滤波器与所述f-k谱相乘，表达式如下：
4.根据权利要求3所述基于探地雷达进行轨道结构伤损识别方法，其特征在于，所述滤波系数还包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：程晓亮，刘炳坤，朱恒飞，刘海玲，
申请(专利权)人：天津市英贝特航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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