一种基于稀疏盲解卷积的超声信号分辨率提升方法技术

一种基于稀疏盲解卷积的超声信号分辨率提升方法，属于无损检测技术领域。该方法采用一套包括脉冲发生器、示波器及一对带楔块探头构成的超声测试系统。首先，利用匹配追踪算法对采集的多重混叠信号进行重构，去除噪声干扰。在此基础上，基于同态变换分离系统响应与反射序列。最后，引入反射序列的稀疏性，结合

【技术实现步骤摘要】
一种基于稀疏盲解卷积的超声信号分辨率提升方法
本专利技术涉及一种基于稀疏盲解卷积的超声信号分辨率提升方法，其属于无损检测

技术介绍
超声无损检测技术是一种高效检测材料内部结构与性质的方法，在定量检测中应用十分广泛。然而，受到脉冲宽度与材料结构等影响，常存在信号分辨率不足和信噪比低的问题，造成缺陷定量检测与解释困难。解卷积是超声检测领域中常用的提高信号信噪比与分辨率的方法。基于维纳滤波的谱外推方法，利用高信噪比有效频带数据估计有效频带以外的低频与高频成分，可显著提升混叠信号的信噪比与分辨率。从另一个角度来说，基于超声反射序列稀疏性质，可以结合稀疏解卷积方法恢复反射序列，实现分辨率提升。这些方法获得高分辨率结果的前提是使用参考信号，即系统输入和输出已知，这大大限制了方法的应用范围。盲解卷积是在参考信号未知时进行解卷积处理，可以在只有系统输出的情况下提高信号分辨率，主要包括最小熵、同态变换等方法。其中，最小熵解卷积方法基于系统输出序列的稀疏统计特性，通过最小化反射序列熵实现解卷积，但输出结果对滤波器长度比较敏感，且需要考虑算法收敛速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于稀疏盲解卷积的超声信号分辨率提升方法，首先，利用匹配追踪算法对采集的多重混叠信号进行重构，去除噪声干扰；在此基础上，基于同态变换分离系统响应与反射序列；最后，引入反射序列的稀疏性，结合l

【技术特征摘要】
1.一种基于稀疏盲解卷积的超声信号分辨率提升方法，首先，利用匹配追踪算法对采集的多重混叠信号进行重构，去除噪声干扰；在此基础上，基于同态变换分离系统响应与反射序列；最后，引入反射序列的稀疏性，结合l2和l1混合约束在频域中建立稀疏盲解卷积模型；通过反演求解，在多重回波混叠且不需要参考信号情况下，实现超声信号分辨率提升和小缺陷定量；所述方法采用如下步骤：
(1)确定超声检测参数
超声测试系统包括脉冲发射器、示波器及一对带楔块探头；根据被检工件情况选取超声检测参数，参数包括探头频率、楔块斜楔角及探头中心距；
(2)采集混叠信号
基于步骤(1)中确定的检测参数，将探头对称放置于工件上方，利用脉冲发生器激发超声脉冲，示波器显示并采集来自工件近表面小缺陷的A扫描信号；
(3)重构信号
探头发射脉冲h(t)进入工件内部，考虑噪声n(t)的影响，将接收到的A扫描信号y(t)模型化为
y(t)＝h(t)*r(t)+n(t)(1)
式中，*表示卷积，t表示时间，r(t)包含了被检缺陷信息；
根据超声回波信号特点，利用一系列与h(t)相似的原子Di(t)对信号y(t)进行迭代分解；每一次迭代选取相关性最大的原子，第M次迭代分解可以表示为



式中，<Ryi,Di(t)>表示第i次迭代分解的残差Ryi与Di(t)的内积，RyM表示第M次迭代分解的残差；
忽略残差，利用主要的分解系数与对应原子进行信号重构，实现噪声信号n(t)的解耦，获得无噪声信号结合式(1)可得



(4)建立优化模型<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林莉，金士杰，孙旭，雷明凯，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21