超声回波信号处理与特征提取研究.pdf

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1、分类号UDCTP274密级编号10126．30724006论文题目专学2011年5月l5日原创性声明内蒙古大学及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的N做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。文储虢忽竹指导教师虢弓浙期：7卯，．厂．f(_Et期：2口I／．f．／7在学期间研究成果使用承诺书文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：V,J蒙古人学有权将部内容或部分保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其他复制

2、手段保存、汇编学位论文。导师的知识产权，作者在学期间取得的研究成果属于内蒙古大学。作者今后使间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙古大学就读期间导师的同意；若用予权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表。晰躲磊竹⋯一芗御期：二l『．王。f，日期：2．0¨售．17咖7⋯3帅9⋯8删8舢8iiii¨■■-舢Y内蒙古大学硕士学位论文超声回波信号处理与特征提取研究摘要现代关于超声检测的研究很多，但大多集中在缺陷的定性识别和评价方面，关于如何实现缺陷定量识别的研究仍处于尝试性的起步阶段。课题针对薄板粘接

3、结构粘接质量的量化识别研究，利用超声回波法，搭建了薄板粘接质量超声检测实验系统，对缺陷定量识别中的关键问题：回波信号特征提取方法，进行了分析研究。在信号特性参数分析过程中，除了时域、频域的分析外，文章还使用了经验模态分解信号的时频分析方法，该方法有效的突显了回波信号的时频特性，提高了信号分析的分辨率，为回波信号特征提取拓展了空间。通过信号处理方法直接寻求能够定量识别粘接质量的信号特征比较困难，需要深入研究超声波在薄板粘接结构的传输机理。论文分析了大量回波信号时域、频域和时频域的信号参数，引入故障

4、诊断的特征有效性评价理论，对高维的信号参数进行了特征有效性评价，剔除无效的信号参数，得到一个维数较低的有效回波信号特征集合。利用特征选择理论的穷举搜索策略，几何距离度量与信息度量评价准则，并通过支持向量机分类器的分类验证，得到了粘接质量量化识别有效的特征向量。文章提出了一套科学的超声回波特征提取方法，为薄板粘接质量量化识别超声回波特征提取研究开辟了一个新的研究思路，同时也为进一步实现薄板粘接结构脱粘程度十个等级的量化识别奠定了基础。关键词：超声检测，量化识别，回波信号，特征评价，特征选择内蒙古人

5、学硕士学位论文STUDYoFSIGNALPROCESSINGANDEXTRACTIoNoFFEATUREVALUEFoRUIJRASoNICECHoABSTRACTUltrasonictestinghashighvalueinuseandplaysthekeyroleinfieldofNDT．Manyresearchesonultrasonictestingdoexist，butmostofthemarefocusedonqualitativerecognitionandevaluation，r

6、esearchonquantitativerecognitionisstillinprimitivestage．Thispaper,whichissetinquantitativerecognitionforbondingqualityofcompositeplate，designsanopenedultrasonictestingsystemwhichdetectsde—bondingbymeansofultrasonicechoandanalyzesmethodsofsignalfeatur

7、eextraction，whichplaythekeyroleinquantitativerecognitionforde—bondingofcompositeplate．Besidestimedomainandfrequencydomainanalysis，thispaperproposesanewtime—frequencyanalysismethodnamedempiricalmodedecomposition(EMD)toextractsignalfeatures．EMDrevealsf

8、eaturesofechointime—frequencydomaineffectively,improvesresolutionofsignalanalysisandexpandsmorespaceforspeculatingsignalparameters．Itisdifficultforsignalprocessingmethodstodirectlyfindsignalfeatureswhichcanrecognizebondingqualityquantitativelywithout