基于双频连续波雷达技术的木材中白蚁无损检测
2021-10-01马春雨张丹丁振东宗楚菁
马春雨 张丹 丁振东 宗楚菁



摘 要:提出了一个双频连续波雷达系统用于检测木材中的白蚁活动,建立了一个双频CW系统检测算法,利用接收信号的多普勒频移开发并测试了一个软件雷达系统,其中多普勒的变化反应白蚁的活动,同时分析了被腐蚀木材中白蚁的存活性。实验表明,通过调整木材和检测仪器的间距,对功率频谱和相位数据采集分析,结果确定木材和检测仪器的间距最小为50厘米;相位信息也是确定白蚁存在的一个重要的指标。
关键词:双频;连续波雷达;白蚁检测;多普勒;相位信息;腐蚀
Abstract:A dual frequency CW radar system is proposed to detect the activity information of termites in wood. A dual frequency CW system detection algorithm is established. A software radar system is developed and tested by using the Doppler shift of the received signal to detect termites. The Doppler variation reflects the activity information of termites. The existing activity of termites in the wood corroded by termites is analyzed, meanwhile. The experiment shows that by adjusting the distance between the wood and the detection instrument, the power spectrum and the phase data are collected and analyzed. The result shows that the distance between the wood and the detection instrument is at least 50 cm. The phase information is also an important index to determine the existence of termites.
Key words:two-frequency; CW radar; termite detection; Doppler; phase information; corrosion
在现代社会,白蚁腐蚀的木质结构是一个严重的问题;由于黑暗和潮湿的侵蚀,造成白蚁的出现,当发现白蚁存活在木材中,它已对木材造成了极大的损害。正如所知,自然的复杂性表现在任何一种形式主义或方法都不足以捕捉其所有性质,从而对正在研究的现象进行完整的描述。这就是通过分析它们的排放物来检测昆虫的情况。白蚁活动及其相关排放物的特征描述是一项艰巨的任务,因为白蚁发出的信号建模较为复杂。木材[1-2]是一种天然材料,因此有被昆虫和真菌侵蚀[3]和变质的风险。腐蚀木材已成为越来越多的研究热点,其中,无损检测技术是在不破坏原木材原始状态的条件下,将所需的目标信息准确且快速识别出来的技术[4]。
白蚁会产生某种酸,它们很容易腐蚀木头。目前,木材检测方法[5]很多,但每种方法都有其自身的缺陷。……
