基于CEEMD和PCA的探地雷達數(shù)據(jù)處理研究與應用
發(fā)布時間:2023-05-27 02:18
探地雷達作為一種高頻電磁方法在淺部工程檢測,地下水探測,地震救災等領域有著廣泛的應用。探地雷達通過向地下發(fā)射和接收高頻電磁波實現(xiàn)對目標體的探測,其探測對象主要為地下的有耗復雜介質(zhì)。探地雷達信號在傳播過程中受周圍環(huán)境干擾會發(fā)生散射和頻散現(xiàn)象,從而影響探測目標的分辨率和準確性。除此之外,探地雷達實測信號是一種非線性、非平穩(wěn)信號,傳統(tǒng)的信號處理方法往往得不到令人滿意的結果。完全總體經(jīng)驗模態(tài)分解(CEEMD)是一種分析非線性、非平穩(wěn)信號的自適應方法,能夠?qū)⑿盘柗纸鉃槿舾蓚不同的本征模態(tài)函數(shù)(IMF),其中不同的IMF分量包含著原始信號中的不同頻率成分。通過對每個IMF分別進行希爾伯特(Hilbert)變換,可以得到具有物理意義的瞬時參數(shù)。這些瞬時參數(shù)可對復雜探地雷達信號進行分頻處理,通過選擇固定頻段的IMF進行重構從而去除高頻雜波和低頻隱失波的影響。探地雷達數(shù)據(jù)中目標信號和背景介質(zhì)在信號能量和相位上存在一定差異,主成分分析(PCA)方法可以有效地從探地雷達信號中分離出目標信號,提高目標體的分辨率。本文詳細地闡述了CEEMD和PCA方法的基本原理,并將應用于模擬和實測的探地雷達數(shù)據(jù)處理。首先,本...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進展
1.2.1 EMD的研究與發(fā)展
1.2.2 PCA的研究與發(fā)展
1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 EMD的基本理論
2.1 經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)
2.1.1 基礎概念
2.1.2 EMD基本原理
2.1.3 EMD的主要性質(zhì)
2.1.4 EMD方法存在的問題
2.2 總體經(jīng)驗模態(tài)分解(EEMD)
2.2.1 EEMD方法原理
2.2.2 存在的問題
2.3 完全總體經(jīng)驗模態(tài)分解
2.4 數(shù)值模擬
2.5 本章小結
第3章 Hilbert-Huang變換理論
3.1 基本概念
3.1.1 Hilbert變換
3.1.2 瞬時頻率
3.2 Hilbert-Huang變換
3.3 本章小結
第4章 基于CEEMD的雷達信號處理
4.1 正演理論模型研究
4.1.1 去噪
4.1.2 深部與淺部信號的分離
4.2 實測數(shù)據(jù)去噪
4.3 本章小結
第5章 基于主成分分析的GPR弱信號提取
5.1 PCA基本原理
5.2 數(shù)據(jù)處理及分析
5.2.1 模擬數(shù)據(jù)
5.2.2 超寬帶穿墻探測雷達人體生命信號提取
5.3 本章小結
第6章 結論
參考文獻
作者簡介及其在學期間所取得的科研成果
致謝
本文編號:3823701
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進展
1.2.1 EMD的研究與發(fā)展
1.2.2 PCA的研究與發(fā)展
1.3 本文研究內(nèi)容
第2章 EMD的基本理論
2.1 經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)
2.1.1 基礎概念
2.1.2 EMD基本原理
2.1.3 EMD的主要性質(zhì)
2.1.4 EMD方法存在的問題
2.2 總體經(jīng)驗模態(tài)分解(EEMD)
2.2.1 EEMD方法原理
2.2.2 存在的問題
2.3 完全總體經(jīng)驗模態(tài)分解
2.4 數(shù)值模擬
2.5 本章小結
第3章 Hilbert-Huang變換理論
3.1 基本概念
3.1.1 Hilbert變換
3.1.2 瞬時頻率
3.2 Hilbert-Huang變換
3.3 本章小結
第4章 基于CEEMD的雷達信號處理
4.1 正演理論模型研究
4.1.1 去噪
4.1.2 深部與淺部信號的分離
4.2 實測數(shù)據(jù)去噪
4.3 本章小結
第5章 基于主成分分析的GPR弱信號提取
5.1 PCA基本原理
5.2 數(shù)據(jù)處理及分析
5.2.1 模擬數(shù)據(jù)
5.2.2 超寬帶穿墻探測雷達人體生命信號提取
5.3 本章小結
第6章 結論
參考文獻
作者簡介及其在學期間所取得的科研成果
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本文編號:3823701
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