58、超声信号处理与支持向量回归在不同领域的应用

超声信号处理与支持向量回归在不同领域的应用

超声信号处理提取兰姆波到达时间

在超声信号处理领域，提取兰姆波模式的到达时间是一项重要任务。传统上，最快兰姆波模式到达时间的提取基于信号包络法，这是一种直接且计算成本较低的方法，表现优于其他复杂且计算成本高的时频方法。但它无法提供多模式的到达时间信息。

近年来，动态小波指纹（DWFP）和离散小波变换（DWT）被用于提取多模式兰姆波到达时间信息。而希尔伯特 - 黄变换（HHT）作为一种新兴的非平稳信号处理方法，也被应用于多模式兰姆波到达时间的提取。

实验设置

实验使用脉冲发生器/接收器单元（Panametrics 5900PR）激励换能器，中心频率为 0.5MHz 的角度换能器产生超声并接收信号。接收到的信号被放大并数字化为 8 位，以 10 兆采样/秒的速率进行采样。每个 2000 点的波形在时域平均 64 次后，使用 MATLAB® 软件存储在计算机上进行离线分析。铝板厚度为 2.5mm，测量在频率 - 厚度小于 1.5 MHz·mm 的范围内进行，此区域只有 A0 和 S0 两种模式。

在兰姆波扫描中，使用了多种测量方案，如平行投影、扇形束断层扫描和跨孔几何结构。研究发现，跨孔扫描更适合兰姆波无损检测应用。跨孔采样的基本设置中，铝板两侧的小圆圈代表不同的换能器位置，中间的大圆圈代表缺陷。对于每个投影，发射换能器沿左侧边缘移动，接收换能器遍历右侧边缘的所有位置。

graph LR
    A[脉冲发生器/接收器单元] --> B[激励换能器]
    B --> C[产生超声信号]
    C -