一种超声相控阵信号稀疏特征提取方法技术

技术编号:26971541 阅读:28 留言:0更新日期:2021-01-06 00:02
一种超声相控阵信号稀疏特征提取方法,包括以下步骤:步骤A、根据超声相控阵波形特征,构造半波过完备字典;步骤B、对待测信号幅值归一化,截取表面回波与底面回波之前区域作为缺陷信号;步骤C、通过半波过完备字典与正交匹配追踪算法,得到一组可实现少量原子表示缺陷信号的稀疏系数作为稀疏特征;步骤D、对稀疏特征分析,得到缺陷类型分类、缺陷深度,实现以少量稀疏特征实现超声相控阵的故障诊断。其优点在于大幅减少存储数据量,以少量稀疏特征就能实现缺陷类型及位置判断。

【技术实现步骤摘要】
一种超声相控阵信号稀疏特征提取方法
本专利技术涉及超声相控阵无损检测领域,具体涉及一种基于过完备字典的超声相控阵信号稀疏特征提取方法,用于超声相控阵检测中缺陷类型识别及位置获取。
技术介绍
现代化机械设备具有高效率、高精度、体积大等特点,有效的故障诊断理论是设备安全可靠运行的根本。超声相控阵检测技术是常用的故障信号获取方法,有着波束灵活、检测速度快、分辨率高以及适用于复杂工件等优点,因此在无损检测领域得到广泛的应用,成为了研究热点。超声相控阵回波信号包含了被测工件内部信息,对回波信号特征提取是缺陷检测的有效方法。但目前需要检测的设备数量大幅增加,例如:劳斯莱斯公司实时监控着全世界数以万计的飞机发动机,每台发动机具有上百个传感器,采集发动机信息的传输数据达千万亿字节级,产生了海量数据。因此在大数据背景下,以尽可能少的数据量保留超声相控阵回波信号中的缺陷特征显得尤为重要。很多论文与专利提出了不同的特征提取方法,其中最典型的是小波特征提取方法,该方法以频带的能量分布作为缺陷分类的依据,但仅能获取缺陷类型信息且对于不同类型信号需考虑不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声相控阵信号稀疏特征提取方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤A、根据超声相控阵波形特征,构造半波过完备字典;/n过完备原子库中半波波形原子g

【技术特征摘要】
1.一种超声相控阵信号稀疏特征提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A、根据超声相控阵波形特征,构造半波过完备字典;
过完备原子库中半波波形原子ga(t)如下:



其中,ga(t)——过完备字典半波波形原子,
s——尺度因子;
t——相位因子;
将尺度因子s的取值设置为1~20;
通过半波波形原子构造过完备字典Φ={ga1,ga2,...gan}
其中,Φ——半波过完备字典
n——缺陷波采样点数乘s取值个数;
步骤B、对待测信号幅值归一化,截取表面回波与底面回波之前区域作为缺陷信号;
步骤C、通过半波过完备字典与正交匹配追踪算法,得到一组实现少量原子表示缺陷信号的稀疏系数作为稀疏特征;
根据半波过完备字典,采用正交匹配追踪对超声相控阵信号进行稀疏分解的步骤具体为...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹湘琳
申请(专利权)人:中国民航大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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