用分?jǐn)?shù)階微分實(shí)現(xiàn)時頻重疊多模式蘭姆波的模式分離
發(fā)布時間:2021-03-08 06:35
為了分離時頻重疊多模式超聲蘭姆波,提出了一種用分?jǐn)?shù)階微分理論實(shí)現(xiàn)多模式蘭姆波模式分離的方法。以時頻重疊的S1和A1模式混合信號為例,用賽利斯分布作為幅值譜的模型,首先對信號做頻散補(bǔ)償,由補(bǔ)償后信號幅值譜分?jǐn)?shù)階微分推導(dǎo)了幅值譜特征參數(shù)的計算式并根據(jù)信號模型重建幅值譜,然后結(jié)合蘭姆波的頻散特性推導(dǎo)出對應(yīng)的相位譜,并通過幅值譜和相位譜重構(gòu)各模式的信號,實(shí)現(xiàn)模式分離。對1 mm鋼板中仿真時頻重疊的S1和A1模式信號分離結(jié)果顯示分離出信號的幅值和帶寬相對誤差小于6%,中心頻率相對誤差小于0.25%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了方法的可行性。因此當(dāng)混合信號幅值譜不完全交疊時,本方法可以實(shí)現(xiàn)多模式蘭姆波信號的分離,有助于多模式蘭姆波頻散信號的分析和識別。
【文章來源】:聲學(xué)學(xué)報. 2020,45(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖1賽利斯模型的1?2階分?jǐn)?shù)階微分??1.1.1極大值的參數(shù)估計器??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于頻散補(bǔ)償和分?jǐn)?shù)階微分的多模式蘭姆波分離[J]. 倪龍,陳曉. 物理學(xué)報. 2018(20)
[2]焊接薄板中S0蘭姆波對槽型缺陷響應(yīng)特性的數(shù)值研究[J]. 鄭海超,朱新杰,高廣健,鄧明晰. 應(yīng)用聲學(xué). 2018(01)
[3]碳纖維復(fù)合材料層板沖擊損傷的空氣耦合蘭姆波成像檢測[J]. 饒璐雅,陳果,盧超,石文澤. 宇航材料工藝. 2017(05)
[4]蘭姆波在搭接焊縫上的反射和透射[J]. 李陽,蔡桂喜,董瑞琪. 聲學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[5]分層固體板中導(dǎo)波的激發(fā)與頻散特性[J]. 張超,閻守國,張碧星,師芳芳. 聲學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[6]彎曲導(dǎo)波模態(tài)分離與頻散補(bǔ)償研究[J]. 陳樂,王悅民,耿海泉,葉偉,鄧文力. 中國測試. 2016(12)
[7]電磁超聲換能器激發(fā)超聲蘭姆波的模式展開分析[J]. 李明亮,鄧明晰,高廣健. 聲學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[8]超聲導(dǎo)波的頻散補(bǔ)償與模式分離算法研究[J]. 許凱亮,談釗,他得安,王威琪. 聲學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[9]采用單個壓電傳感器的單模式蘭姆波激發(fā)頻率的選擇[J]. 張海燕,曹亞萍,于建波,陳先華. 物理學(xué)報. 2011(11)
[10]多模式蘭姆波走時提取的希爾伯特黃變換方法[J]. 張海燕,樊仕軒,呂東輝. 振動、測試與診斷. 2008(03)
本文編號:3070590
【文章來源】:聲學(xué)學(xué)報. 2020,45(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
圖1賽利斯模型的1?2階分?jǐn)?shù)階微分??1.1.1極大值的參數(shù)估計器??
,a:為傳播距離,%(〇;)為??對應(yīng)模式相速度。由此可得5⑴相位譜為:??(p(u)?=?—uj??.cp(w)??+?]?+?a;ct〇.??(13)??因此由激勵信號的幅值譜特征參數(shù)和傳播距離??即可得到傳播一段距離后接收到信號的相位。??1.3多模式蘭姆波信號分離??首先對待處理信號用第一個模式特性進(jìn)行頻散??補(bǔ)償,然后對補(bǔ)償后的信號做傅里葉變換得到幅值??2??塒〇??暨??-2??-4??-6.??10?15?20?25?30??時間(l〇s)??圖2(b)激勵信號??9(t)??27T??2丌??r*+oo??2tt??r*+〇〇??(*+〇0??(y(w)e_iw^>)eia;tdw=:?(12)??(P(w)e_iw?(*0+由)+iWc*。)?eiw*dw,??1?2?3?4?5??頻厚積/d?(MHz-mm)??圖2(a)蘭姆波入射角頻厚積特性曲線??3^2? ̄h?b\??學(xué)?學(xué)??的參數(shù)估計:??,?,?,?L?-\-2q?—?q2??叫=石3?+?h?h?H?—?,??1?+?^f??7&3?+?362?+?^1??(9)??由式(6)和式(9)可以推出蘭姆波幅值譜參數(shù)??A?和cr的表達(dá)式:??\/3?+?—?92(°3?+?〇2?+?fli?+?a〇)??3?—?g?1?4q?—?2??了?W+l??2q-l??-2\?9-1??+?4(22?+?2(2i?+?a〇)??^?—?—?\/3?-\-2q?—?^2(〇3+〇2+^1?+??〇)??v?CJC?=?63?+?62?+?61?4-?6〇?+??g值由求解?
,a:為傳播距離,%(〇;)為??對應(yīng)模式相速度。由此可得5⑴相位譜為:??(p(u)?=?—uj??.cp(w)??+?]?+?a;ct〇.??(13)??因此由激勵信號的幅值譜特征參數(shù)和傳播距離??即可得到傳播一段距離后接收到信號的相位。??1.3多模式蘭姆波信號分離??首先對待處理信號用第一個模式特性進(jìn)行頻散??補(bǔ)償,然后對補(bǔ)償后的信號做傅里葉變換得到幅值??2??塒〇??暨??-2??-4??-6.??10?15?20?25?30??時間(l〇s)??圖2(b)激勵信號??9(t)??27T??2丌??r*+oo??2tt??r*+〇〇??(*+〇0??(y(w)e_iw^>)eia;tdw=:?(12)??(P(w)e_iw?(*0+由)+iWc*。)?eiw*dw,??1?2?3?4?5??頻厚積/d?(MHz-mm)??圖2(a)蘭姆波入射角頻厚積特性曲線??3^2? ̄h?b\??學(xué)?學(xué)??的參數(shù)估計:??,?,?,?L?-\-2q?—?q2??叫=石3?+?h?h?H?—?,??1?+?^f??7&3?+?362?+?^1??(9)??由式(6)和式(9)可以推出蘭姆波幅值譜參數(shù)??A?和cr的表達(dá)式:??\/3?+?—?92(°3?+?〇2?+?fli?+?a〇)??3?—?g?1?4q?—?2??了?W+l??2q-l??-2\?9-1??+?4(22?+?2(2i?+?a〇)??^?—?—?\/3?-\-2q?—?^2(〇3+〇2+^1?+??〇)??v?CJC?=?63?+?62?+?61?4-?6〇?+??g值由求解?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于頻散補(bǔ)償和分?jǐn)?shù)階微分的多模式蘭姆波分離[J]. 倪龍,陳曉. 物理學(xué)報. 2018(20)
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[3]碳纖維復(fù)合材料層板沖擊損傷的空氣耦合蘭姆波成像檢測[J]. 饒璐雅,陳果,盧超,石文澤. 宇航材料工藝. 2017(05)
[4]蘭姆波在搭接焊縫上的反射和透射[J]. 李陽,蔡桂喜,董瑞琪. 聲學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[5]分層固體板中導(dǎo)波的激發(fā)與頻散特性[J]. 張超,閻守國,張碧星,師芳芳. 聲學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[6]彎曲導(dǎo)波模態(tài)分離與頻散補(bǔ)償研究[J]. 陳樂,王悅民,耿海泉,葉偉,鄧文力. 中國測試. 2016(12)
[7]電磁超聲換能器激發(fā)超聲蘭姆波的模式展開分析[J]. 李明亮,鄧明晰,高廣健. 聲學(xué)學(xué)報. 2014(03)
[8]超聲導(dǎo)波的頻散補(bǔ)償與模式分離算法研究[J]. 許凱亮,談釗,他得安,王威琪. 聲學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[9]采用單個壓電傳感器的單模式蘭姆波激發(fā)頻率的選擇[J]. 張海燕,曹亞萍,于建波,陳先華. 物理學(xué)報. 2011(11)
[10]多模式蘭姆波走時提取的希爾伯特黃變換方法[J]. 張海燕,樊仕軒,呂東輝. 振動、測試與診斷. 2008(03)
本文編號:3070590
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