基于小波分析的超声测厚信号特征提取技术研究

论文摘要

超声波测量旋压壳体固体火箭发动机绝热层厚度时,由于发动机壳体表面存在等间距旋压纹理,使得超声回波信号中存在纹理噪声,影响了厚度特征信号的提取。本文以小波分析为手段,研究了超声测厚信号的特征提取技术,实现了旋压壳体固体火箭发动机内绝热层厚度的准确测量。本文针对旋压壳体内绝热层界面回波信号的特点,提出了采用Daubechies小波系、Symlets小波系和小波多分辨率分解对超声测厚信号进行特征提取。结果说明:采用Daubechies小波系能够有效的去除测厚信号中的噪声,并能准确地识别出第一界面的特征信号和绝热层厚度大于1.7mm的二界面特征信号;采用小波多分辨率分解技术能够有效的提取绝热层厚度小于1.7mm的二界面回波信号的特征。根据提取的第一、二界面特征信号,计算得到绝热层的厚度,所得测量厚度与实际厚度的绝对误差<0.03mm,相对误差<1.97%,结果说明本文所采用的方法能够有效的提取旋压壳体绝热层超声测厚信号特征,为旋压壳体发动机的超声检测特征信号的提取提供新的思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 超声波测厚技术的研究现状与发展
• 1.3 小波分析在超声波检测信号处理研究现状
• 1.3.1 小波分析概述
• 1.3.2 小波分析在超声波检测信号处理研究现状
• 1.4 本课题研究的内容及论文的安排
• 第二章 绝热层厚度超声波检测原理
• 2.1 超声波的基本概念
• 2.2 常用的超声波测厚方法
• 2.3 板波诱发波测厚原理
• 2.4 本章小结
• 第三章 小波分析的基本理论
• 3.1 小波分析概述
• 3.2 小波分析的基本理论
• 3.2.1 小波与连续小波变换
• 3.2.2 小波与离散小波变换
• 3.2.3 小波与二进小波变换
• 3.3 选择小波的标准
• 3.4 本章小结
• 第四章 小波分析在绝热层超声测厚中的实现
• 4.1 检测对象与检测装置
• 4.1.1 检测对象
• 4.1.2 检测装置
• 4.1.3 原始数据
• 4.2 超声测厚信号的小波降噪
• 4.2.1 小波降噪原理
• 4.2.2 小波降噪的结果分析
• 4.2.3 小波降噪的效果评价
• 4.3 超声测厚信号的小波提取特征提取技术
• 4.4 绝热层厚度的计算
• 4.4.1 相关参数的测量
• 4.4.2 计算绝热层厚度
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢