用声表面波器件实现二进小波变换的方法

根据声表面波传播的非线性特性 ,将变换信号用的小波作为声表面波器件的脉冲响应 ,从而提出了一种用声表面波模拟硬件实现小波变换的方法 ,并成功地用特种模拟器件实现了连续二进小波的快速变换 .由于实现方法简单 ,避免了复杂的算法和昂贵的制作过程 ,对于开发小波变换的优超性和小波变换的应用有重要的价值 .同时 ,还给出了小波变换在信号检测和信号滤波方面的应用例子 ,证明了用声表面波器件完全可以实现实时的信号小波变换 .     

声表面波式小波变换阵列器件频带连续性的研究

针对声表面波式小波变换阵列器件频带不连续或重叠的问题 ,在尺度二进离散基础上 ,对基波中心频率和基波频宽半径在不同关系下对频带覆盖因子的影响进行了研究 ,提出基波中心频率等于 3倍基波频宽半径 ,声表面波式小波变换阵列器件实现频带连续且频带覆盖因子等于 10 0 %的设计方案 .根据这种方案设计的声表面波式小波变换阵列器件 ,不仅在 - 3dB处实现了频带的完全连续 ,解决了选择基波中心频率大于或小于 3倍基波频宽半径时频带不连续而造成分析信号漏检和必须使用大量器件来实现不必要重叠频带的问题 ,而且使阵列器件的变换尺度、中心频率、带宽半径三者之间实现了一一对应     

基于多条耦合器声表面波器件的小波重构

提出了一种基于多条耦合器声表面波器件实现小波重构的新方案．利用基于多条耦合器声表面波器件的传递函数等于输入与输出加权换能器传递函数之积的关系，对输入、输出叉指换能器分别进行小波和重构小波加权，在单块器件上实现了小波重构功能，避免了二次插入损耗的产生．利用多条耦合器和双声路对称结构，将沿晶体表面传播的体声波进行了分离和消除，抑制了三次渡越信号，降低了接收损耗，使器件的响应特性得到了改善．实验结果表明，用新方案实现的小波重构器件比用早期方案实现的小波重构器件在插入损耗、体声波抑制、通带波纹和接收损耗方面均有明显的改善．     

基于多条耦合器声表面波式小波重构器件的延时补偿方案

针对基于多条耦合器声表面波式小波重构器件中各个尺度器件之间时间不同步的问题，提出了补偿多条耦合器和输出叉指换能器之间距离来实现时间同步的延时补偿方案．该方案利用声表面波在晶体基片表面的延时特性，通过在声表面波器件内部进行延时补偿，确保了各个尺度重构器件在同一触发信号作用下具有相同的响应时间，解决了由于时间不同步造成的重构误差问题，避免了由于利用外部延时电路而增加器件的体积和功耗．对一个具有三尺度、基于多条耦合器声表面波式小波重构器件的延时补偿实验结果表明，该方案能够有效地解决不同尺度小波重构器件之间的时间不同步问题．     

小波变换式小电流传感器的研究

采用霍尔检零原理(即闭环原理)推导出了霍尔检零系统的稳态误差表达式，得出了在霍尔检零系统中放大器的放大倍数越大稳态误差越小的结论．把小波变换技术应用到小电流传感器中，构造的声表面波换能器脉冲响应函数等于小波函数，从而制造出了声表面波式小波变换及重构器件，该器件可有效滤除小电流传感器的干扰信号．霍尔检零系统可以补偿温度和霍尔元件恒流源电流的变化对测量的影响．     

小波变换式铁磁材料表面探伤

由于铁磁性材料的表面缺陷和励磁磁场相互作用可产生漏磁场,采用霍尔元件测量漏磁场以实现铁磁性材料表面探伤.研究表明,可通过选用线性度良好的霍尔元件、真有效值AC/DC电压转换器、高稳定度的直流恒流源电路和高稳定度的交流高频恒流源电路来提高测量精度.另外,为了消除干扰信号,将声表面波式小波反变换处理器件应用于铁磁性材料表面探伤中.理论和试验结果表明,声表面波式小波反变换处理器能够有效地消除干扰信号     

小波包技术在声谱图中的应用

本文根据小波包变换的多尺度特性,对声频信号分别用短时傅立叶变换和小波包变换方法进行了分析,绘制了相应的声谱图,提出了声频信号时频图分析的一种新途径．     

小波包变换在煤与瓦斯突出预测中的应用

针对目前滤噪技术不能很好地使声发射监测得以准确预报的情况,进行了基于小波包变换的去噪研究.该研究利用信号的小波包分析、计算和最优小波包基选取的方法,通过计算机数值计算,模拟了强噪声下声发射信号检测,并通过Sym8小波包与小波变换去噪的比较,证明前者优于后者.用小波包变换进行消噪处理,噪声消除彻底,提高了预警准确性.     

基于分数阶傅里叶变换的声表面波涂层厚度检测

为了实现对激光激发声表面波时域信号进行频散分析转变为声表面波频散曲线进而对基体-涂层材料涂层厚度的无损检测这一过程,提出了一种基于分数阶傅里叶变换的激光激发声表面波频散曲线获取方法．对时域信号进行分数阶傅里叶变换可以在一定的变换阶次p形成脉冲峰,利用脉冲点的坐标值可以直接获取信号的调频率与中心频率,进而可以计算得到原信号的时频曲线．利用具有不同传播距离下拾取声表面波信号的时频曲线可以获得基体-涂层材料的声表面波频散曲线．在由瑞利波包和高斯白噪声模拟构造的激光激发声表面波信号的时频分析中,分数阶傅里叶变换展现出了比小波变换更好的效果．此外,搭建激光激发声表面波实验平台,对Si-SiO₂的基体-涂层材料进行薄膜厚度检测,利用分数阶傅里叶变换对不同传播距离的4个表面波信号进行变换获取其时频信息,并通过线性拟合计算实验频散曲线;通过快速算法计算理论频散曲线,并利用失配函数方法反演计算SiO₂涂层厚度．最终结果显示涂层厚度误差仅为0.75%,可以说明分数阶傅里叶变换是声表面波反演计算频散曲线的一个有效方法．     

二维图像小波分析的滤波器设计

滤波器的设计是实现二维图像小波分析的关键。在研究图像信号特征和一维小波变换理论的基础上，根据图像信号邻近像素的相关性提出了一种准对称边界延拓方法，用一维小波变换实现了二维离散小波变换，同时，在理论上证明了行的反向数据流的离散小波变换也是反向的，离散细节信号除反向外并改变符号的性质，并利用双正交滤波器的对称性建立了一种实现二维离散小波变换的滤波器结构，实现证明此方法有较好的图像重构性和信噪比。     

煤矿井下地音监测信号的小波变换处理方法

针对煤矿井下地音信号复杂的情况,提出一种基于小波变换的地音信号处理方法,并对现场信号进行实验分析.结果表明：小波变换方法可以去除地音信号的背景噪声,将复杂的声发射波形数据分解为具有单一特征的波.该研究为工作面动力灾害的实时预报提供了依据.     

Characterizing Acoustic Sources in Pressure Vessels

IntroductionThe challenge of acoustic emission testing is theinverse- source problem,i. e.,to find thecharacteristics of an acoustic emission(AE) sourceby analyzing the AE signals,including thelocation,nature,and severity for pressure vesseltesting. Linear,planar,and 3 - dimensional sourcelocation techniques based on time differences areable to find active defects[1] ,but are unable tonondestructively evaluate the vessel condition.Theaim of AE signal processing is to obtain a completedescrip…     

Si/Al/BN多层膜的制备及研究

本文采用磁控溅射系统制备了Si/Al/BN多层膜结构,并通过XRD,AFM,傅立叶红外光谱仪,纳米压痕仪等对Si/Al/BN多层膜结构进行了表征,表征结果表明本实验制备的Si/Al/BN多层膜基片符合高频声表面波器件基片的要求,为金刚石/IDT/BN多层膜超高频声表面波器件的制备奠定了基础.     

基于时频误差分析法的随机介质波场特征分析

设计了含裂缝的随机介质模型和含随机介质的复杂盐丘构造模型,基于声波方程有限差分法,进行了波场快照及共炮点地震记录模拟;利用连续小波变换的时频误差分析方法,分析了与所给模型相同构造的各向同性介质模型的地震记录的时频振幅误差;统计分析了各道地震记录的时频特性,所得结果与利用连续小波变换的时频误差分析法吻合较好.表明时频误差分析法能为研究随机介质波场特征提供一种可行的思路.     

钢筋混凝土材料损伤的声发射信号处理

针对钢筋混凝土材料试件进行了加载破坏试验,采用小波变换对现场采集到的混凝土断裂过程中的声发射信号进行分析处理。试验结果表明用小波变换进行消噪处理,噪声消除效果显著,提高了声发射信号对结构健康监测的准确性,为实际监测钢筋混凝土材料的损伤提供了依据。     

破茬圆盘刀点蚀声发射信号的小波消噪方法的研究

分析了破茬圆盘刀点蚀声发射信号及小波变换的特点,以说明小波变换是适合于点蚀声发射信号处理的一种方法。利用小波的多分辨分析对声学信号中参杂的噪声进行抑制,使声发射数据满足"规则化"的要求;同时为减少声发射点蚀实验对环境的依赖发挥重要作用。实验结果证明小波分析对声发射信号具有良好的去噪效果。     

基于导波模态分析的高强钢丝腐蚀评估

为提高桥梁缆索损伤声发射监测的精度和可靠度,将小波变换的用于导波模态分析,提出了基于导波模态特征的高强钢丝腐蚀评估方法。通过有限元方法模拟多模态导波在索内单根高强钢丝中的传播过程,采用小波变换对节点振动加速度信号进行模态分析,并与柱波导理论时频曲线对比。通过在不同腐蚀程度高强钢丝上进行导波传播实验,分析了腐蚀损伤对导波模态特征的影响,并根据导波模态的频率分布特征构建评估指标,进行腐蚀评估。结果表明：有限元节点不同方向振动所包含的模态存在差异,数值计算结果与理论值吻合较好。高阶纵向导波频率更高,能量衰减更快,波形在反射过程中迅速消失。随腐蚀程度增加,高频高阶导波衰减严重,导波模态逐渐向低频低阶转移。基于导波模态特征的评估指标随腐蚀程度的增加单调上升,理想情况下,腐蚀率在7.6%以内的高强钢丝腐蚀损伤均可被有效识别。可见小波变换能够有效提取导波模态特征,基于导波模态特征构建评估指标可有效识别腐蚀损伤。     

基于小波变换与模极大值法的高速铁路牵引网故障行波波头自动识别算法

为解决准确自动识别入射波和反射波的波头这一难题,提出了一种基于小波变换与模极大值法的行波波头自动识别方法。在分析小波变换及突变点检测原理的基础上,利用牵引变电所采集到的电压行波信号,进行多尺度一维离散小波变换。选用Daubechies小波族的db6为基本小波,并采用搜索模极大值的方法和约束函数判定,在模极大值点间进行自动识别起始波和反射波的波头位置。理论分析和现场数据验证结果表明,该算法切实有效,并能结合初始波与反射波间数据采样点数,得出故障初始行波脉冲与故障点反射回来的行波脉冲之间的时间差。