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基于毫米波雷达的微振动测量是一种非接触式高精度测量手段,在桥梁健康监测领域发挥着重要作用。微振动信号提取通常对雷达回波信号进行差分干涉处理获取差分相位信息,然后对差分相位积分反演得到高精度的目标形变量。高背景噪声下,差分相位出现缠绕现象,造成反演的形变量产生跳变,破坏了振动信息,无法准确反映目标的形变量和振动频率等振动特征。为了解决这个问题,本文提出了基于附加直流的低信噪比雷达微振动信号提取方法,该方法利用附加直流约束相位缠绕,并推导了附加直流带来的形变量幅度值调制系数,在解决形变量跳变问题的同时准确反演振动信号形变量。最后仿真数据与毫米波雷达实测数据验证了本方法的有效性。 相似文献
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雷达在桥梁健康检测领域已经成为最主要的工具之一,主要因为其非接触性、以及可连续,全面检测等优势,雷达对桥梁健康的检测主要通过对桥梁所产生的振动信号进行分析,雷达振动信号包含相位信息,方便对形变量进行提取。对振动信号的检测,通常需要对原始信号进行形变反演,在反演后的信号上再对振动信号进行检测,但是桥梁振动信号通常处于复杂环境中,在杂波以及噪声的影响下,反演后的信号难以呈现振动信号本身的特征,不易进行检测。因此本文提出基于CA-CFAR的桥梁频率检测方法,先在距离多普勒域对距离单元进行检测,再基于振动信号自身具有周期性、多次谐波的特征对信号频率进行检测,本文的方法直接对雷达信号进行频率检测,减少了形变量反演所造成的误差。首先给出了振动信号几何模型以及信号模型。然后论述了检测算法原理。最后通过实验对算法的可行性进行了验证。 相似文献
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随着雷达系统的小型化,毫米波雷达在消费电子领域展现了广阔的应用前景。然而,毫米波雷达的车内应用,由于车内环境的复杂性和振动性的特点,依然面临着巨大挑战。为了解决车体振动对雷达探测的影响,本文提出了基于微型化调频连续波(FMCW)雷达的抗车体振动的乘员健康监测方法。该方法利用FMCW雷达将不同距离的物体的运动信息转化为相位信息加载于中频信号的不同频率成分中的特点以及车内乘员位置相对固定的特点,通过仅取乘员位置对应中频频率成分的相位信息,有效隔绝了车体其他部分振动对乘员健康监测的干扰。仿真和实验结果均表明,该方法在车体振动情况下,仍然可以有效工作。 相似文献
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微变监测雷达能够对观测区域进行全天时、全天候、非接触式、大面积、亚毫米级精度的形变位移监测,其监测精度分析是进行形变分析和精确预警的关键科学问题。本文采用便携式全方位微变监测雷达系统进行了精度研究和测试分析,首先推导了便携式全方位微变监测雷达的一维和二维信号模型,并对影响微变监测雷达监测精度的因素进行了分析;其次,设计一维形变监测实验,采用角反射器等强反射体作为观测目标,并将光学棱镜与角反射器刚性连接,通过雷达监测结果与全站仪监测结果的对比,对一维形变监测精度进行分析;最后,以分布式角反射器模拟观测场景,分析微变监测雷达的二维形变监测精度。一维、二维形变监测实验结果表明,监测结果与实际位移一致性较好,设计的参考角反测量均值在0.1mm之内,且系统形变监测精度可达亚毫米级,能够实现高精度的微变形监测应用。 相似文献
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针对车辆在运行过程中可能出现异常情况,设计了一种将车体振动加速度作为车辆运行状态信号的混合式实时监测系统。通过部署在车体内的传感器节点组成一个实时无线监测网络,采用虚拟化编程软件LABVIEW,对采集的信号进行实时分析和显示,并通过模拟实验对该监测网络予以测试验证。实验结果表明:该无线实时监测网络,具有较高的测试精度和稳定性,能有效的对车辆运行状态进行检测。 相似文献
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《电子工程信息》2007,(5):36-40
具有高分辨率、双接收天线能力的SAR卫星的投入使用开启在全球范围的交通监测应用的新的可能性。因而,利用获取的跟踪干涉测量数据探测车辆并测量其速度将成为可能。车辆探测算法的开发需要车辆的雷达信号特征知识,尤其是考虑雷达探浸4方向的几何特征和车辆的方位时。介绍了不动车辆的雷达信号特征。是由机载E-SAR多频极化试验数据估计得出的,这些数据是2003年一次飞行活动收集的。雷达信号特征是由O^o到180。之间的大量方位角估算的。E—SAR雷达的大的合成孔径长度使数据子孔径处理成为可能,从而增加方位角分辨率。对一类客车的雷达信号特征分析看到,最大的雷达截面积值也就是检测到的最高概率机会是车位于雷达波速方向的后视图和前视图的情况。这对所有频率和共极化来说都成立。交叉极化和斜视图的雷达横截面小的多,因而不太适合车辆探测。大量不同方位角的高分辨率的雷达信号特征能够用于更进一步的仿真研究验证和即将研制的德国TerraSAR—X卫星的交通监控性能预测。 相似文献
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设计并搭建了一套声光移频式的激光外差振动测量系统,包括光路部分和信号处理部分,并对该振动测量系统进行了实验验证。实验结果表明,当频率在10~100 Hz、100~1000 Hz、1~10 kHz频段内时,其测量相对误差分别小于0.15%、0.07%和0.03%,并且相对误差随着频率的增加而减小;解调信号幅值随着驱动电压的增大而增大,显示出了很好的振幅响应特性。此外,对该系统在小型旋转机械故障监测中的应用进行了实验探究。对一小型旋转机械故障前、后的振动进行了测量,记录了其波形以及频谱信息。测量结果表明,当该旋转设备存在故障时其振动时域波形图发生明显变化;频谱分析结果显示,在175~250 Hz频段内,频谱幅值相对变小;在250~350 Hz频段内产生了新的频谱成分,从而验证了将该系统应用于小型旋转机械故障监测中的可行性。 相似文献
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随着现代雷达技术的发展,雷达告警设备所面临的电磁环境日益复杂,雷达告警系统对雷达分选的要求必须快速、准确.改进的C-均值聚类算法可有效地对雷达信号的脉宽、到达方向、频率参数进行联合分选.文中采用了这种改进的C-均值聚类算法,该方法易实现.仿真实验证明其能够较好地达到分选效果. 相似文献