一种用于多式超声波引导波的时频能量分割重建方法
Weiyang Kong1, Dan Li1, Liang Zeng2
1School of Information Science and Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China.
Ultrasonics
|March 18, 2025
概括
这项研究引入了一种用于重建多式超声波引导波 (UGW) 信号的新方法. 它准确地分离单个模式,以便更好地进行材料非破坏性测试,而不需要完整的时间频率脊数据.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 声学 声学 在声学方面
- 信号处理 信号处理
背景情况:
- 多模超声波引导波 (UGW) 信号重建对于准确的材料非破坏性测试至关重要.
- 现有的方法严重依赖于精确的时间频率 (TF) 脊梁提取,这往往是不完整或不精确的,特别是重叠模式.
- 这种限制阻碍了全面的分析和准确的缺陷检测.
研究的目的:
- 为UGW信号开发一种新的TF能量细分重建方法.
- 为了克服对完整TF取完全的依赖,以实现准确的模式分离.
- 提高UGW信号分析在材料非破坏性测试中的精度.
主要方法:
- 提出了一种不需要完全提取TF山脊的TF能量细分重建方法.
- 引入了适应式噪声方差估计贝叶斯波器,用于强大的TF取,即使在杂或重叠的区域.
- 采用区域增长算法来从时间和频率域中检索模式能量以进行重建.
主要成果:
- 拟议的方法实现了高重建准确度,模拟信号为96.9%,实验信号为92.5%.
- 成功分离和重建UGW模式,即使有不完整的TF信息.
- 证明能够恢复快速变化的瞬间频率或组延迟模式,优于传统的单域方法.
结论:
- TF能量分割重建方法为UGW信号分析提供了强大而准确的方法.
- 该技术通过改进的模式分离提供更精确的信息来增强材料非破坏性测试.
- 该方法的有效性通过数值模拟和实验数据进行验证,显示出与现有技术相比的显著改进.


