【摘要】：改革開放以來,我國的經(jīng)濟(jì)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(zāi)害發(fā)生的逐年增多。道路厚度作為道路施工的重要指標(biāo),對(duì)于道路路面質(zhì)量起到了決定性的作用,因此對(duì)于道路路面厚度的檢測(cè)是十分重要的。當(dāng)前,我國對(duì)于道路層厚檢測(cè)往往采用鉆芯法、挖坑法等人工檢測(cè)方法,這些方法對(duì)路面造成了極大破壞,通過間隔采樣測(cè)量也不具備代表性,效率低下。近年來,探地雷達(dá)作為一種高效的淺地表探測(cè)儀器得到了廣泛關(guān)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(cè)的重要方法。本文從探地雷達(dá)硬件設(shè)備和數(shù)據(jù)處理算法兩個(gè)方面詳細(xì)介紹了利用探地雷達(dá)對(duì)道路層厚進(jìn)行檢測(cè)的方法。探地雷達(dá)硬件設(shè)備是課題研究的前提和基礎(chǔ)。探地雷達(dá)信息采集板是探地雷達(dá)的核心部件,會(huì)直接決定探地雷達(dá)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(yīng)電路,完成了探地雷達(dá)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(dá)信息采集板。探地雷達(dá)信息采集板作為數(shù)據(jù)采集平臺(tái)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(dá)數(shù)據(jù)處理是本文研究的另一個(gè)重要內(nèi)容。本文利用探地雷達(dá)對(duì)道路層厚進(jìn)行檢測(cè),利用了道路結(jié)構(gòu)的相對(duì)穩(wěn)定性和連續(xù)性,將這一特點(diǎn)與層位追蹤技術(shù)結(jié)合,能夠快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)道路層厚。首先,通過去直流分量、自動(dòng)增益、反褶積和中值濾波等方法,對(duì)采集的探地雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正和處理,能夠使地下道路的層位更加清晰,容易識(shí)別。本文采用基于相關(guān)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(cè)中的Canny算法對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明,將本文開發(fā)的探地雷達(dá)設(shè)備和提出的層位追蹤算法用于道路層厚檢測(cè),其檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際“鉆芯取樣”結(jié)果誤差小于3%,滿足探地雷達(dá)道路層厚檢測(cè)要求,本文提出的方法能夠有效、快速、準(zhǔn)確、無損的進(jìn)行道路厚度檢測(cè)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U416.2;TN959
【圖文】：

雷達(dá)信息采集板采用12V電壓供電，主要設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)信息采集板是探地雷達(dá)的核心部分，它需要一個(gè)微處卡上各個(gè)芯片模塊的工作。本文采用FPGA芯片作為芯片�，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列，近年來迅速發(fā)展，廣泛使用在微領(lǐng)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(fù)不斷的進(jìn)行修改和調(diào)試，相應(yīng)的進(jìn)行調(diào)整，選用FPGA芯片可以隨時(shí)通過編程對(duì)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(xiàn)】

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1 蔣智辰;;基于DDS芯片AD9852的雷達(dá)回波模擬器設(shè)計(jì)[J];電子科技;2014年03期

2 鄭公營;曾婷婷;;地震層位自動(dòng)追蹤技術(shù)研究[J];物探化探計(jì)算技術(shù);2013年06期

3 白佳俊;孟祥勇;張德平;馮起;袁乃昌;;基于W5300和FPGA的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2013年04期

4 李朋飛;王勇;黃秋蘭;;基于DDS的任意波信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2012年17期

5 孫利民;梁江濤;魏然;張鵬;葉鵬飛;;高速16位AD7665在基于GPRS遠(yuǎn)程振動(dòng)檢測(cè)中的應(yīng)用[J];電子設(shè)計(jì)工程;2011年10期

6 趙景秀;韓君君;王菁;趙昭;;一種改進(jìn)的LoG圖像邊緣檢測(cè)方法[J];計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化;2009年03期

7 張劍鋒;盧寶坤;劉禮農(nóng);;波動(dòng)方程深度偏移的頻率相關(guān)變步長(zhǎng)延拓方法[J];地球物理學(xué)報(bào);2008年01期

8 謝昭暉;李金銘;;我國探地雷達(dá)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J];工程勘察;2007年11期

9 謝志孟;高向東;;基于Canny算子的焊縫圖像邊緣提取技術(shù)[J];焊接學(xué)報(bào);2006年01期

10 謝昭暉,白朝旭,陳義軍;探地雷達(dá)在公路路基質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[J];勘察科學(xué)技術(shù);2005年05期

本文編號(hào)：2734523