基于超声非线性的金属零件检测技术研究

机械设备的金属零件在使用早期会出现不同程度的损坏,例如退化、裂纹等情况,这些损伤会直接影响到整台设备的正常运行。该文利用超声非线性技术对金属零件的内部进行检测,通过检测系统的建立,以及相关的实验研究,分析了金属零件在不同的应力加载过程中,超声波的非线性系数的变化、波速的变化以及超声非线性系数对应力变化的分辨率,通过相关的试验验证了临界折射纵波非线性特性对金属的应力状态表征的可靠性以及有效性,为以后的研究奠定了坚实的基础。     

一种雷达非线性调频信号检测及仿真方法

由于雷达非线性调频(NLFM)信号的时频非线性分布特性,常规检测算法难以实现信号能量的有效聚集,传统采用NLFM信号检测时准确率较低,在低信噪比下甚至会失效。针对上述问题,应用了一种基于广义时宽-带宽积的最优窗函数,提出了一种改进的短时分数阶傅立叶变换瞬时频率估计算法。应用改进算法可有效提高非线性调频信号的检测性能,提高检测的准确率。仿真结果表明,在相同信噪比下,提出的方法对NLFM信号的检测概率高于传统方法,性能较好。     

非线性超声实验系统的改进与优化

对实验室已建立的非线性超声实验系统的数据采集与处理进行了改进和优化。结果表明，新系统在保证实验结果准确、可靠的同时，提高了数据采集、分析的速度和整个系统的集成化程度，从而提升了实验系统的工作效率。     

跟踪蝙蝠飞行——用收音机接收超声信号的装置

超声波是人们感觉不到的声音世界。超声波技术在工农业生产及日常生活等方面得到了广泛应用。本文介绍的超声波接收装置可以用于探测蝙蝠飞行时发出的超生波信号。它可作为青少年生物兴趣小组的辅助工具,也可列为电子制作项目,举一反三还可以在其它方面得到应用。     

用遗传算法实现信号转换电路的非线性校正

采用了遗传算法的最新成果，提出了一种新颖的基于实数编码的改进遗传算法用以校正信号转换电路的非线性误差。该算法采用基于代沟最小的代选择模型，选用BLX—α混合交叉算子和非一致变异算子，算法简单、鲁棒性强、优化效率高。仿真和实验表明，用本文提出的方法对信号转换电路进行非线性校正不仅能够自动搜索到最优多项式，而且精度高于最小二乘法。该算法同样适用于传感器等其他电子测量元件的非线性校正。     

高压静电场非线性电路数值模型分析及信号仿真

由于高压静电场本体回路具有明显的非线性特性,这使得传统面向线性电路系统的分析方法不适用于分析高压静电场主回路.通过电路分时等效特性分析,本文利用了高压静电场工作过程三阶段线性特点建立主回路的非线性系统数值模型,并应用Duhamel积分原理建立高压静电场输出电压信号离散化模型.仿真实验结果表明,本系统数值模型与仿真方法能正确模拟出高压静电场二次侧电压信号完整工作过程中的时域变化特点,具有一定的科学性和新颖性.     

信号的小波分析及在信号检测中的应用

对典型的线性调频信号进行了小波分析,并运用小波变换方法对噪声中的方波信号和正弦信号进行了检测,讨论了小波变换滤波器参数变化对检测性能的影响,最后,将小波变换与短时傅里叶变换进行了比较。     

非线性格兰杰因果关系在睡眠生理信号分析中的应用

基于非线性格兰杰因果关系分析睡眠生理信号。分别使用多项式核函数、高斯核函数和Sigmoid核函数将低维空间数据映射到高维特征空间,在高维特征空间使用非线性格兰杰因果方法来分析睡眠生理信号。研究结果表明,脑电信号对心电信号的影响比心电信号对脑电信号的影响更为显著,脑电信号对血压信号的影响比血压信号对脑电信号的影响更为显著,血压对心电信号的影响比心电信号对血压信号的影响更为显著,而且睡眠期样本信号间的格兰杰因果关系更为显著。仿真结果验证了睡眠期信号更能客观地反映生理信号的因果关系。     

基于非线性能量算子的心电信号R波检测方法

将Marr小波变换和非线性能量算子相结合实现了心电信号的R波检测,心电信号的Marr小波分解信号很好地抑制了各种噪声干扰,结合非线性能量算子运算可突出了QRS波的特征点,使得阈值检测便于实施,利用修正策略提高了R波检测率,经MIT/BIH标准心律失常数据库验证,R波的检测率可达到99.7%,该方法对于心电信号的自动分析系统具有应用价值。     

自动控制在弱信号检测中的应用

系统分析了自动控制在弱信号检测中的作用和特点，自动控制在弱信号控制中可以消除噪声（扰动）和消除噪声对测量的影响。前者与常规自动控制没有多少特殊性。后者利用自动控制方法补偿噪声对测量的影响，其测量部分与主测量部分共用一个传感器，信号和噪声影响的分离通常在频域进行。因此，自动控制系统的特征频率ω应满足ωＮ〈ωＣ〈ωｓ，其中ωＮ是要消除噪声影响的特征频率，ωＳ是信号特征频率。本文同时给出以消除传感器非线     

基于LabWindows／CVI超声缺陷信号频谱分析的设计

为了避免超声时域检测法本身的局限性,超声频谱分析技术在无损检测领域中得到了广泛重视。由于被检测工件的缺陷回波会受到缺陷的形状、大小、性质等因素影响,即频谱特性中隐含了缺陷特性,既而可以通过频谱分析,作为缺陷性质的辅助判定。文中在超声信号频谱分析原理和实施方法的基础上,研究LabWindows＼CVI在超声缺陷信号频谱分析中的应用,并分析超声缺陷信号的频谱图,实现缺陷的定性和分类。本设计体现了虚拟仪器技术应用在超声检测领域中的优势,提高了对缺陷评价的客观性和可靠性。     

分离谱法在超声信号处理中的应用

在超声无损检测中,由于某些特殊材料(如离心铸造的不锈钢、碳纤维复合材料等)组织结构比较复杂,所得到的超声回波信号会受到较强的结构噪声干扰,信噪比较低,严重影响了缺陷信号的识别。结合相关课题讨论了分离谱法在消除结构噪声方面的应用,实验结果表明,该方法可以得到良好的滤波效果。     

基于DSP的超声波无损检测系统的研究与设计

目前就国内市场而言,对大型工件如混凝土桥墩、钢梁的无损检测设备有很多,而对于一些精密的小型部件,其专用的检测设备还不多,基于此现状,设计了一种专以检测小型精密工件的超声无损检测系统.该系统采用DSP&CPLD双核处理器,通过超声探头将工件内部的超声回波信号转换为电信号,经过硬件电路调理后送给DSP处理器进行分析处理,再将分析后的数据通过USB控制器传送给上位机,达到实时显示检测数据的目的.其中对采集数据运用了小波分析的处理方法,使得检测系统检测精度更高.最后在Matlab中对系统进行仿真验证,结果表明该系统检测精度高,稳定性强,实时性好,非常适用于小型精密工件的无损检测,并且具有良好的市场前景.     

焊接缺陷超声检测回波信号的双谱分析

针对焊接缺陷超声检测中信号处理的特征提取问题，应用高阶谱方法对三类压力容器焊接缺陷的超声回波信号进行了分析，在焊接缺陷超声检测中，回波信号的相位携带有被检对象重要的结构特征信息。高阶谱方法与常规的功率谱分析方法不同，它不仅有振幅而且包含有相位，能揭示常规功率谱分析所不能表现的重要信息。本文应用高阶累积量技术对缺陷回波信号进行双谱分析，提取出缺陷回波基于双谱的平均相位信息作为特征参量，取得了较好的识别结果。     

基于LabVIEW的超声信号小波阈值去噪方法

图形化编程软件LabVIEW具有强大的信号采集功能,但对于需要进行大量数据运算处理的复杂应用就显得力不从心。数学工具软件MATLAB强大的计算功能及较高的编程效率可以弥补LabVIEW开发的不足。文中结合两者软件的优点,采用混合编程的方法进行实际工程的去噪处理,同时针对超声缺陷回波信号信噪比低、易于被噪声淹没的特点,选取小波阈值去噪的方法,通过调用LabVIEW里的MATLAB Script节点对信号进行仿真实验,仿真结果表明采用stein的无偏风险阈值去噪的方法消噪效果最为明显,得到较高的信噪比。     

基于小波分析的海底石油管道缺陷超声检测信号去噪处理

针对海底石油管道超声检测信号的噪声消除问题,本文研究了基于小波分析的噪声消除方法.文中首先介绍了基于小波分析的噪声消除方法的基本原理,然后运用小波方法对实测超声信号进行了具体的处理.在信号处理中考虑了小波基以及小波分解层数对噪声消除效果的影响.信号处理结果表明:合理选择小波基和小波分解的层数,能有效去除超声信号中的噪声.     

传感器动态非线性补偿方法及DSP实现

利用Hammerstein模型描述传感器的动态非线性。动态非线性环节表示为静态非线性子环节和动态线性子环节的串联,相应的动态非线性补偿分为两个阶段：动态线性补偿和静态非线性校正。通过仿真和对腕力传感器响应的补偿验证了两阶段补偿方法的可行性。研制了基于DSP的动态非线性实时补偿系统,通过实验验证了动态非线性补偿方法的有效性。     

超声波测距回波信号处理方法的研究

在分析超声波测距系统回波信号处理存在问题的基础上,提出了两种提高测量精度的回波信号处理方法.采用了时间增益补偿技术和峰值时间检测技术,可正确检测超声波回波的到达时间.经反复试验,在50 cm～5 m的测量范围内,测距精度可达到0.5%,且测量重复性较好.两种方法的采用,提高了超声波测距系统的测量精度.     

基于STD标准的LFM脉冲信号建模与应用

信号和测试定义(STD)标准是面向信号自动测试工程应用的理论基础,但目前该标准中提供的基本信号模型并不能满足雷达告警设备检测需求。针对此问题,依据标准要求扩展线性调频(LFM)脉冲信号类型,并进行信号仿真。基于MATLAB APP Designer工具设计开发测试信号模型加载和实例创建软件,创建信号实例,并通过矢量信号源模拟产生雷达信号,送至雷达告警接收机前端,进行信号的有效性验证。实验证明,扩展的线性调频脉冲信号模型可以满足实际测试需求,为未来雷达信号标准化建模奠定了良好基础。     

超声波跨孔综合分析法在桩基检测中的应用

通过对跨孔超声波检测方法的理论探讨,结合工程实例,利用声波曲线判定桩身混凝土质量及缺陷的可疑位置,并采用PSD判据法进行辅助分析,从而达到判别桩身缺陷性质及范围的目的。实践证明,采用跨孔超声波法检测混凝土灌注桩桩身质量,其结果直观可靠,为桩身混凝土质量提供了一种有效的检测方法。