超声回波信号处理与特征提取研究

简介：
目前在超声检测领域的研究工作已经取得了一定成果，但其主要集中在缺陷的定性识别与评价方面。关于缺陷定量识别的关键技术研究仍处于探索阶段。本课题针对薄板粘接结构质量量化评估问题进行了深入研究，在实验系统构建过程中，重点突破了回波信号特征提取这一关键技术难点。在信号特性参数分析过程中，不仅采用了传统的时域、频域分析方法，还创新性地引入了经验模态分解的时一频综合分析技术。该方法有效揭示了回波信号的时频分布特性和频率分辨率优势，显著提升了信号分析精度，为特征提取工作提供了新的思路。针对回波信号直接提取定量识别特征困难的问题，在深入研究超声波在薄板粘接结构传输特性规律的基础上，系统性地分析了大量回波信号的时域、频域和时频域参数特征。通过构建故障诊断理论下的信号特征有效性评价指标体系，并结合高维信号参数间的相关性分析方法，筛选出具有显著区分度的关键特征参数集合。基于这些有效特征参数，运用支持向量机分类器实现了对粘接质量的量化识别目标。研究者提出了一个完整的超声回波特征提取方案，并在此基础上构建了新的理论框架体系，为薄板粘接结构脱粘程度等级化定量评估提供了科学依据和理论支撑。