CN104792364B - 基于激光多普勒的桥梁动态参数提取***及方法 - Google Patents

Abstract

一种基于激光多普勒的桥梁动态参数提取***及方法，涉及桥梁检测技术领域，该提取方法包括以下步骤：S1.高频信号采集仪采集光电探测器中的光电信号，并转化为电压值，得到光电信号离散序列；S2.计算机对光电信号离散序列进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列；寻找频率运动序列峰值所对应的光电信号的具***置；将频率细分区间进一步细分，计算频率细分区间上的频谱；寻找频谱序列的峰值所对应的光电信号的具***置，计算多普勒频移；S3.计算目标运动速度；S4.判断是否需要计算目标的振动频率；S5.根据速度序列计算目标的振动频率。本发明光频率的提取精度高，用于测量桥梁等工程结构的低速运动速度及振动频率。

Description

基于激光多普勒的桥梁动态参数提取***及方法

技术领域

本发明涉及桥梁检测技术领域，具体涉及一种基于激光多普勒的桥梁动态参数提取***及方法。

背景技术

近年来，用于桥梁动态检测的传感器技术蓬勃发展，包括基于半导体材料压阻效应、材料压电效应等原理的加速度传感器，但基本都是接触式传感器。接触式传感器弊端很大，安装接触式传感器费时费力，并且会对桥梁结构造成不同程度的损伤，安装后会阻碍现场交通。利用非接触式桥梁动态检测技术能够解决上述弊端，其中，基于激光多普勒原理的测速仪是非接触式动态测试技术的一个典型代表。基于激光多普勒原理的测速仪拥有测速精度高、动态范围大、测速响应快等优异性能，广泛应用于测量流体中微粒子的流动速度，以及测量生物血液中各类细胞的流动速度等等，也被应用于测量桥梁的动态参数。

参见图1所示，一种基于激光的桥梁振动检测装置，包括相互连接的测试箱1和计算机14，所述测试箱1的内部设置有光纤激光发射器5、第一光纤耦合器4、第一光纤准直镜2、第二光纤准直镜9、第二光纤耦合器11、光电探测器12、高频信号采集仪13和激光笔10；所述激光笔10位于第一光纤准直镜2和第二光纤准直镜9之间；所述光纤激光发射器5、第一光纤耦合器4和第一光纤准直镜2顺次连接，所述第二光纤准直镜9、第二光纤耦合器11、光电探测器12和高频信号采集仪13顺次连接；所述第一光纤耦合器4与第二光纤耦合器11连接，所述高频信号采集仪13与安装有激光多普勒信号处理***的计算机14连接。本检测装置的工作原理：光纤激光发射器5发射激光，激光通过第一光纤耦合器4后分为第一激光和第二激光，第一激光经过振动的物体表面会因为多普勒效应而改变频率，因此，漫反射光的频率与第一激光、第二激光的频率不同，由于入射光和发射光的频率差与物体的振动速度有一个固定的解析关系，计算机14内设有激光多普勒信号处理***，能够通过漫反射光与第一激光的频率差，计算待测物的振动信息。

不同目标运动速度范围对激光多普勒信号处理***的要求差别极大，由于桥梁结构运动速度较小，因此信号光与参考光频率差很小，信噪比下降，光频率的提取精度较低。对于桥梁等低速运动的工程结构，目前的激光多普勒信号处理***很难将测量信号中的动态参数提取出来，因此，很难测量桥梁结构的低速运动，比如速度为100m/s～1mm/s，甚至100m/s～0.1mm/s的测量。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于激光多普勒的桥梁动态参数提取***及方法，光频率的提取精度高，用于测量桥梁等工程结构的低速运动速度及振动频率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于激光多普勒的桥梁动态参数提取***，该***包括：

光电探测器，用于探测光电信号；

高频信号采集仪，用于采集光电探测器中一定长度的光电信号，并转化为电压值，得到光电信号离散序列；

计算机，用于对光电信号离散序列进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列；寻找频率运动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到频率细分区间；将频率细分区间进一步细分，计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列；寻找频谱序列的峰值所对应的光电信号的具***置，计算多普勒频移；根据多普勒频移，计算目标运动速度；判断是否需要计算目标的振动频率，若否，则计算不同长度光电信号对应的运动速度；若是，则根据运动速度形成得到速度序列计算目标的振动频率；对速度序列进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列；寻找频率振动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到振动频率细分区间；将振动频率细分区间进一步细分，计算振动频率细分区间上的振动频谱，得到振动频谱序列，寻找振动频谱序列峰值所对应的光电信号的具***置，计算目标的振动频率。

用于所述***的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，包括以下步骤：

S1.高频信号采集仪采集光电探测器中一定长度的光电信号，并转化为电压值，得到光电信号离散序列；

S2.计算机对光电信号离散序列进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列；寻找频率运动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到频率细分区间；将频率细分区间进一步细分，计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列；寻找频谱序列的峰值所对应的光电信号的具***置，计算多普勒频移；根据多普勒频移，计算目标运动速度；

S3.判断是否需要计算目标的振动频率，若否，则重复步骤S1～S2，计算不同长度光电信号对应的运动速度；若是，则转到步骤S4；

S4.根据不同长度光电信号对应的运动速度，得到速度序列；

S5.对速度序列进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列；寻找频率振动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到振动频率细分区间；将振动频率细分区间进一步细分，计算振动频率细分区间上的振动频谱，得到振动频谱序列，寻找振动频谱序列峰值所对应的光电信号的具***置，计算目标的振动频率。

在上述技术方案的基础上，步骤S1的具体过程为：在一段时间Δt内，高频信号采集仪按照电压采样率FS，采集光电探测器中的光电信号，并转化为电压值，所述光电信号的长度为N，N为正整数，光电信号在长度方向的每个位置对应一个电压值x，得到光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}，频率的分辨率为Δf，

在上述技术方案的基础上，步骤S2具体包括以下步骤：

S201.计算机对光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列Z＝T(X)＝{z(n),n＝0,1…N-1}，其中，T为傅里叶变换算子；

S202.频率运动序列Z＝T(X)在每批次采集到的光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}的范围内存在单一峰值，寻找频率运动序列Z＝T(X)峰值所对应的光电信号在长度方向上的具***置k，k∈[1,N]，得到频率细分区间为

S203.根据精度等级M₁，将频率细分区间进一步细分为2M₁等份，M₁为正整数，进一步频率细分的间隔为Δ，采用下式计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列Y(f)：

其中，多普勒频移e为自然常数，j为虚数单位；

S204.频谱序列Y(f)在f范围内存在单一峰值，寻找频谱序列Y(f)的峰值所对应的光电信号在长度方向上的位置p，p∈[1,2M₁]，采用下式计算光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}的多普勒频移f：

S205.根据下列公式，计算目标运动速度v：

其中，λ₀为光纤激光发射器的发射光波长。

在上述技术方案的基础上，步骤S3中，若否，则重复步骤S1～S2，分别计算长度为l的光电信号对应的运动速度，其中，l＝0、1、…、L-1，L为正整数。

在上述技术方案的基础上，步骤S4的具体过程为：根据长度为l的光电信号对应的移动速度v，形成速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}，其中，速度的采样率为Fs，速度频率的分辨率为新Δf，新

在上述技术方案的基础上，步骤S5具体包括以下步骤：

S501.对速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列W＝T(V)＝{w(l),l＝0,1...L-1}，其中T为傅里叶变换算子；

S502.频率振动序列W＝T(V)在速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}的范围内存在单一峰值，寻找频率振动序列W＝T(V)峰值所对应的光电信号在长度方向的具***置k_i，k_i∈[1，L]，得到振动频率细分区间：其中，m为振动阶数，m为正整数；

S503.根据精度等级M₂，将振动频率细分区间进一步细分为2M₂等份，M₂为正整数，进一步振动频率细分的间隔为Δ₂，采用下式计算振动频率细分区间上的频谱，得到振动频谱序列U(f_i)：

其中e为自然常数，j为虚数单位；

S504.振动频谱序列U(f_i)在f_i范围内存在单一峰值，寻找振动频谱序列U(f_i)的峰值所对应的光电信号在长度方向上的位置q，q∈[1,2M₂]，采用下式计算目标的每阶振动频率f_i：

在上述技术方案的基础上，所述电压采样率FS＝625KHz，精度等级M₁＝20，M₂＝40。

在上述技术方案的基础上，当预估桥梁测试部位的运动速度为0～15mm/s时，设定光电信号的长度N＝65536，速度的采样率Fs＝5Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为16～50mm/s时，设定光电信号的长度N＝32768，速度的采样率Fs＝10Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为51～100mm/s时，设定光电信号的长度N＝16384，速度的采样率Fs＝15Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为101～250mm/s时，设定光电信号的长度N＝8192，速度的采样率Fs＝20Hz。

本发明的有益效果在于：

本发明在传统快速傅里叶变换算法的基础上增加了频率的更进一步高精度计算，光频率的提取精度高，能在激光多普勒频率信号与噪声比较低的情况下精确提取频率值，最终能满足桥梁结构动态测试的需求；针对桥梁的低速运动又进一步将测试目标分类设置了不同的采样频率、采样点数及优化的精度等级值，同时保证了桥梁动态参数提取的精度和在线测量的计算速度，降低了对硬件计算能力的要求，降低了成本，用于测量桥梁等工程结构的低速运动速度及振动频率。

附图说明

图1为本发明背景技术中基于激光的桥梁振动检测装置的结构示意图；

图2为本发明基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法的流程示意图。

图中：1-测试箱，2-第一光纤准直镜，3-调节式夹持器，4-第一光纤耦合器，5-光纤激光发射器，6-第一激光口，7-第二激光口，8-第三激光口，9-第二光纤准直镜，10-激光笔，11-第二光纤耦合器，12-光电探测器，13-高频信号采集仪，14-计算机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种基于激光多普勒的桥梁动态参数提取***，该***包括：

光电探测器12，用于探测光电信号。

高频信号采集仪13，用于采集光电探测器中一定长度的光电信号，并转化为电压值，得到光电信号离散序列。

计算处理模块，用于对光电信号离散序列进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列；寻找频率运动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到频率细分区间；将频率细分区间进一步细分，计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列；寻找频谱序列的峰值所对应的光电信号的具***置，计算多普勒频移；根据多普勒频移，计算目标运动速度；判断是否需要计算目标的振动频率，若否，则计算不同长度光电信号对应的运动速度；若是，则根据运动速度形成得到速度序列计算目标的振动频率；对速度序列进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列；寻找频率振动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到振动频率细分区间；将振动频率细分区间进一步细分，计算振动频率细分区间上的振动频谱，得到振动频谱序列，寻找振动频谱序列峰值所对应的光电信号的具***置，计算目标的振动频率。

参见图2所示，本发明实施例还提供一种用于上述***的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，包括以下步骤：

S1.高频信号采集仪13采集光电探测器12中一定长度的的光电信号，并转化为电压值，得到光电信号离散序列，具体过程为：在一段时间Δt内，高频信号采集仪13按照电压采样率FS，采集光电探测器12中的光电信号，并转化为电压值，所述光电信号的长度为N，光电信号在长度方向的每个位置对应一个电压值，得到光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}，N为正整数，频率的分辨率为Δf，

S2.计算机对光电信号离散序列进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列；寻找频率运动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到频率细分区间；将频率细分区间进一步细分，计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列；寻找频谱序列的峰值所对应的光电信号的具***置，计算多普勒频移；根据多普勒频移，计算目标运动速度。

步骤S2具体包括以下步骤：

S201.计算机对光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列Z＝T(X)＝{z(n),n＝0,1…N-1}，其中，T为傅里叶变换算子；

S202.频率运动序列Z＝T(X)在每批次采集到的光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}的范围内存在单一峰值，寻找频率运动序列Z＝T(X)峰值所对应的光电信号在长度方向上的具***置k，k∈[1,N]，得到频率细分区间为

S203.根据精度等级M₁，将频率细分区间进一步细分为2M₁等份，M₁为正整数，进一步频率细分的间隔为Δ，采用下式计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列Y(f)：

其中，多普勒频移e为自然常数，j为虚数单位；

S204.频谱序列Y(f)在f范围内存在单一峰值，寻找频谱序列Y(f)的峰值所对应的光电信号在长度方向上的位置p，p∈[1,2M₁]，采用下式计算光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}的多普勒频移f：

S205.根据下列公式，计算目标运动速度v：

其中，λ₀为光纤激光发射器5的发射光波长。

S3.判断是否需要计算目标的振动频率，若否，则重复步骤S1～S2，计算不同长度光电信号对应的运动速度，即，分别计算长度为l的光电信号对应的运动速度，其中，l＝0、1、…、L-1，L为正整数；若是，则转到步骤S4。

S4.根据不同长度光电信号对应的运动速度，得到速度序列，具体过程为：根据长度为l的光电信号对应的移动速度v，形成速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}，其中，速度的采样率为Fs，速度频率的分辨率为新Δf，新

S5.对速度序列进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列；寻找频率振动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到振动频率细分区间；将振动频率细分区间进一步细分，计算振动频率细分区间上的振动频谱，得到振动频谱序列，寻找振动频谱序列峰值所对应的光电信号的具***置，计算目标的振动频率。

步骤S5具体包括以下步骤：

S501.对速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列W＝T(V)＝{w(l),l＝0,1...L-1}，其中T为傅里叶变换算子；

S502.频率振动序列W＝T(V)在速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}的范围内存在单一峰值，寻找频率振动序列W＝T(V)峰值所对应的光电信号在长度方向的具***置k_i，k_i∈[1，L]，得到振动频率细分区间：其中，m为振动阶数，m为正整数；

S503.根据精度等级M₂，将振动频率细分区间进一步细分为2M₂等份，M₂为正整数，进一步振动频率细分的间隔为Δ₂，采用下式计算振动频率细分区间上的频谱，得到振动频谱序列U(f_i)：

其中e为自然常数，j为虚数单位；

S504.振动频谱序列U(f_i)在f_i范围内存在单一峰值，寻找振动频谱序列U(f_i)的峰值所对应的光电信号在长度方向上的位置q，q∈[1,2M₂]，采用下式计算目标的每阶振动频率f_i：

上述过程中，电压采样率FS＝625KHz,精度等级M₁＝20，M₂＝40。

当预估桥梁测试部位的运动速度为0～15mm/s时，设定光电信号的长度N＝65536，速度的采样率Fs＝5Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为16～50mm/s时，设定光电信号的长度N＝32768，速度的采样率Fs＝10Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为51～100mm/s时，设定光电信号的长度N＝16384，速度的采样率Fs＝15Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为101～250mm/s时，设定光电信号的长度N＝8192，速度的采样率Fs＝20Hz。

以下结合实施例对本发明的实施例作进一步详细说明。

以某桥的跨中竖向位移测量为例，采样率FS＝625KHz,精度等级M₁＝20，M₂＝40，根据结构特点，估计桥梁跨中的竖向位移速度在101～250mm/s，设定N＝8192，Fs＝20Hz。基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法包括以下步骤：

S1.每隔Δt＝50ms，高频信号采集仪13对光电探测器12中的信号进行一次批量采样，在50ms内在前13ms按照采样率FS＝625KHz，采集N＝8192个数据，得到光电信号离散序列X＝{x(1),x(2)…x(8192)}，频率的分辨率

S2.对X＝{x(1),x(2)…x(8192)}进行快速傅里叶变换(FFT变换)，计算得到频率运动序列Z＝T(X)＝{z(1),z(2)…z(8192)}，Z＝T(X)的峰值位置k＝3277，得到频率的细分区间为[249052Hz,255606Hz]；精度等级M₁＝20，连续频率分析的间隔Δ＝3.8Hz，采用公式计算频率细分区间上的频谱：其中f∈[249052Hz,255606Hz]，递进间隔为Δ＝3.8Hz，e为自然常数，j为虚数单位；寻找对Y(f)序列的峰值，找到峰值频率对应的p＝15；计算多普勒频移计算目标运动速度那么在Δt＝50ms的采样时间内桥梁跨中的竖向位移速度为190mm/s。

S3.判断是否需要计算目标的振动频率，若否，则重复步骤S1～S2，计算不同长度光电信号对应的运动速度，即，分别计算长度为l的光电信号对应的运动速度，其中，l＝0、1、…、L-1，L为正整数；若是，则转到步骤S4。

S4.根据不同长度光电信号对应的运动速度，得到速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}，其中，速度的采样率速度频率的分辨率为

S5.对速度序列进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列；寻找频率振动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到振动频率细分区间；将振动频率细分区间进一步细分，计算振动频率细分区间上的振动频谱，得到振动频谱序列，寻找振动频谱序列峰值所对应的光电信号的具***置，计算目标的振动频率。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种基于激光多普勒的桥梁动态参数提取***，其特征在于，该***包括：

光电探测器，用于探测光电信号；

高频信号采集仪，用于采集光电探测器中一定长度的光电信号，并转化为电压值，得到光电信号离散序列；

计算机，用于对光电信号离散序列进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列；寻找频率运动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到频率细分区间；将频率细分区间进一步细分，计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列；寻找频谱序列的峰值所对应的光电信号的具***置，计算多普勒频移；根据多普勒频移，计算目标运动速度；判断是否需要计算目标的振动频率，若否，则计算不同长度光电信号对应的运动速度；若是，则根据运动速度形成得到速度序列计算目标的振动频率；对速度序列进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列；寻找频率振动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到振动频率细分区间；将振动频率细分区间进一步细分，计算振动频率细分区间上的振动频谱，得到振动频谱序列，寻找振动频谱序列峰值所对应的光电信号的具***置，计算目标的振动频率。

2.用于权利要求1所述***的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.高频信号采集仪采集光电探测器中一定长度的光电信号，并转化为电压值，得到光电信号离散序列；

S2.计算机对光电信号离散序列进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列；寻找频率运动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到频率细分区间；将频率细分区间进一步细分，计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列；寻找频谱序列的峰值所对应的光电信号的具***置，计算多普勒频移；根据多普勒频移，计算目标运动速度；

S3.判断是否需要计算目标的振动频率，若否，则重复步骤S1～S2，计算不同长度光电信号对应的运动速度；若是，则转到步骤S4；

S4.根据不同长度光电信号对应的运动速度，得到速度序列；

S5.对速度序列进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列；寻找频率振动序列峰值所对应的光电信号的具***置，得到振动频率细分区间；将振动频率细分区间进一步细分，计算振动频率细分区间上的振动频谱，得到振动频谱序列，寻找振动频谱序列峰值所对应的光电信号的具***置，计算目标的振动频率。

3.如权利要求2所述的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，其特征在于，步骤S1的具体过程为：在一段时间Δt内，高频信号采集仪按照电压采样率FS，采集光电探测器中的光电信号，并转化为电压值，所述光电信号的长度为N，N为正整数，光电信号在长度方向的每个位置对应一个电压值x，得到光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}，频率的分辨率为Δf，

4.如权利要求3所述的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下步骤：

S201.计算机对光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}进行快速傅里叶变换，得到频率运动序列Z＝T(X)＝{z(n),n＝0,1…N-1}，其中，T为傅里叶变换算子；

S202.频率运动序列Z＝T(X)在每批次采集到的光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}的范围内存在单一峰值，寻找频率运动序列Z＝T(X)峰值所对应的光电信号在长度方向上的具***置k，k∈[1,N]，得到频率细分区间为

S203.根据精度等级M₁，将频率细分区间进一步细分为2M₁等份，M₁为正整数，进一步频率细分的间隔为Δ，采用下式计算频率细分区间上的频谱，得到频谱序列Y(f)：

$Y\left(f\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Σ}}x\left(n\right)e^{-j2\mathrm{\π}fn},$

其中，多普勒频移e为自然常数，j为虚数单位；

S204.频谱序列Y(f)在f范围内存在单一峰值，寻找频谱序列Y(f)的峰值所对应的光电信号在长度方向上的位置p，p∈[1,2M₁]，采用下式计算光电信号离散序列X＝{x(n),n＝0,1…N-1}的多普勒频移f：

$f=\frac{FS}{N}\×(k-1)+\frac{FS}{N\×2M_1}p;$

S205.根据下列公式，计算目标运动速度v：

$v=\frac{1}{2}{\mathrm{f\λ}}_0,$

其中，λ₀为光纤激光发射器的发射光波长。

5.如权利要求4所述的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，其特征在于：步骤S3中，若否，则重复步骤S1～S2，分别计算长度为l的光电信号对应的运动速度，其中，l＝0、1、…、L-1，L为正整数。

6.如权利要求5所述的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，其特征在于，步骤S4的具体过程为：根据长度为l的光电信号对应的移动速度v，形成速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}，其中，速度的采样率为Fs，速度频率的分辨率为新Δf，新

7.如权利要求6所述的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，其特征在于，步骤S5具体包括以下步骤：

S501.对速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}进行快速傅里叶变换，得到频率振动序列W＝T(V)＝{w(l),l＝0,1...L-1}，其中T为傅里叶变换算子；

S502.频率振动序列W＝T(V)在速度序列V＝{v(l),l＝0,1,...L-1}的范围内存在单一峰值，寻找频率振动序列W＝T(V)峰值所对应的光电信号在长度方向的具***置k_i，k_i∈[1，L]，得到振动频率细分区间：其中，m为振动阶数，m为正整数；

S503.根据精度等级M₂，将振动频率细分区间

进一步细分为2M₂等份，M₂为正整数，进一步振动频率细分的间隔为Δ₂，采用下式计算振动频率细分区间上的频谱，得到振动频谱序列U(f_i)：

$U\left(f_i\right)=\underset{l=0}{\overset{L-1}{\Σ}}v\left(l\right)e^{-j2{\mathrm{\πf}}_{i}l},$

其中e为自然常数，j为虚数单位；

S504.振动频谱序列U(f_i)在f_i范围内存在单一峰值，寻找振动频谱序列U(f_i)的峰值所对应的光电信号在长度方向上的位置q，q∈[1,2M₂]，采用下式计算目标的每阶振动频率f_i：

$f_i=\frac{Fs}{L}\×(k_i-1)+\frac{Fs}{L\×2M_2}q.$

8.如权利要求7所述的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，其特征在于：所述电压采样率FS＝625KHz，精度等级M₁＝20，M₂＝40。

9.如权利要求7所述的基于激光多普勒的桥梁动态参数提取方法，其特征在于：当预估桥梁测试部位的运动速度为0～15mm/s时，设定光电信号的长度N＝65536，速度的采样率Fs＝5Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为16～50mm/s时，设定光电信号的长度N＝32768，速度的采样率Fs＝10Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为51～100mm/s时，设定光电信号的长度N＝16384，速度的采样率Fs＝15Hz；当预估桥梁测试部位运动速度为101～250mm/s时，设定光电信号的长度N＝8192，速度的采样率Fs＝20Hz。