超聲相控陣全聚焦成像算法（Total Focusing Method,TFM）具有較高的成像精度和較大的動態(tài)范圍,是近年來國內(nèi)外超聲成像的研究熱點,在工業(yè)無損檢測領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展前景。但TFM成像算法所依托的數(shù)據(jù)采集方式基于單陣元獨立激勵,使回波數(shù)據(jù)容易受衰減影響而導(dǎo)致較低的信噪比和成像質(zhì)量,令TFM在高聲衰減、粗晶粒材料構(gòu)件以及大噪聲環(huán)境的實際無損檢測的應(yīng)用中受到局限。本文通過引入編碼激勵技術(shù)實現(xiàn)TFM信噪比提升,并提出Golay碼編碼激勵改進方案,使TFM更適用于無損檢測的實際工程應(yīng)用。主要研究工作如下:根據(jù)TFM算法圖像重構(gòu)原理,基于MATLAB編寫成像程序并作改進,在仿真和實驗兩方面實現(xiàn)檢測目標(biāo)圖像的重構(gòu),達(dá)到約半波長的成像精度。通過對不同種類的編碼激勵技術(shù)進行分析,選取Golay碼互補序列實現(xiàn)對TFM成像信噪比提升,實現(xiàn)基于Golay碼編碼激勵技術(shù)的TFM,并在仿真和實驗兩個方面進行可行性驗證。為避免Golay碼編碼激勵技術(shù)需雙次激勵的缺點,本文從信號處理的角度對Golay碼基本原理進行分析,提出對Golay碼編碼激勵技術(shù)的改進方法。最后本文提出基于改進Golay碼編碼激... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１超聲相控陣換能器結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．２．１?Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ?ｐｈａｓｅｄ?ａｒｒａｙ?ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ??

?（ｅ）環(huán)形陣?（ｆ）二維矩陣??圖２．２超聲相控陣換能器??Ｆｉｇ．２．２?Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ?ｐｈａｓｅｄ?ａｒｒａｙ?ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ??一維線陣的陣元沿直線排列，能夠?qū)崿F(xiàn)在平面內(nèi)的波束偏轉(zhuǎn)和聚焦。目前一維線陣??傳感器設(shè)計、制造工藝成熟，加工難度小，相應(yīng)硬件電路比較簡單，成本較低，通用性??高，故在工業(yè)無損檢測領(lǐng)域，主要以一維線性陣列換能器的應(yīng)用為主。同時一維線陣的??編程及仿真模擬工作都相對容易實施，且接觸式耦合以及水浸法和楔塊法都比較容易在??一維線陣上實施。本文的仿真與實驗中所使用的陣列換能器皆為一維線性陣列換能器。??對于常用平面一維線陣探頭的陣元排列及其幾何參數(shù)見圖２．３。該換能器的主動孔??徑長度Ａ按式（２－１）計算：??Ａ＝ｎｘｅ＋ｇｘ（ｎ－ｌ）?（２－１）??＾??Ａ??？???ｅ?——??豐??ｗ????＿???????｜????；ｒ＿???＾?■＜？???ｄ?９??圖２．３換能器陣元排列及幾

編程及仿真模擬工作都相對容易實施，且接觸式耦合以及水浸法和楔塊法都比較容易在??一維線陣上實施。本文的仿真與實驗中所使用的陣列換能器皆為一維線性陣列換能器。??對于常用平面一維線陣探頭的陣元排列及其幾何參數(shù)見圖２．３。該換能器的主動孔??徑長度Ａ按式（２－１）計算：??Ａ＝ｎｘｅ＋ｇｘ（ｎ－ｌ）?（２－１）??＾??Ａ??？???ｅ?——??豐??ｗ????＿???????｜????；ｒ＿???＾?■＜？???ｄ?９??圖２．３換能器陣元排列及幾何參數(shù)??Ｆｉｇ．２．３?Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ?ａｎｄ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ?ｅｌｅｍｅｎｔｓ??

【參考文獻】：
期刊論文
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