基于MFCC的路基土密实度识别技术研究

研究目的:室外路基土连续压实技术中所采用的表征指标，大多是在振动压路机钢轮上采集的振动加速度信号频率、幅值的基础上换算得到的，受跳振及机械自振影响表征效果差，信号也未得到深度挖掘。为了能找到可靠表征土体压实度的指标，本文在室内测试分析的同时引入声源材料识别技术，并基于人耳听觉和心理学，结合材料物理属性研究提取音色特征，以提高土体压实度的识别率。试验通过在室内激励不同压实度土样，采集加速度信号和声音信号，引入MIRtoolbox音色工具箱，采用听觉感知原理的冲击声特征提取法提取声音中的音色特征，并将此方法应用到加速度信号的特征提取。研究结论:(1)当锤击力为55 N±5 N级时，加速度和声音信号中提取的特征值mfcc6max与土样压实度秩相关系数分别为0.81和0.69,即可采用特征值mfcc6max作为表征土体压实度的指标；(2)反向识别土体压实度时，锤击力控制在55N±5 N,加速度信号中计算得到的mfcc6max值代入相关性方程y=0.014x-0.92,或声音信号中计算得到的mfcc6max值代入相关性方程y=0.018x-1.09,得到的两个y值可较好地反向预测土体压实度；(3...