本文關(guān)鍵詞：管道缺陷超聲檢測(cè)信號(hào)的次奈奎斯特采樣與重構(gòu)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：管道運(yùn)輸是油氣運(yùn)輸?shù)囊环N常用方法,具有成本低、運(yùn)輸量大和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。但隨著管道的普及與發(fā)展,定期檢測(cè)和維護(hù)在役管道變得越來越重要。管道缺陷超聲內(nèi)檢測(cè)方法是一種重要的無損檢測(cè)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)管道缺陷的在役檢測(cè)。但目前管道缺陷超聲內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)量大,很難實(shí)現(xiàn)信號(hào)的存儲(chǔ)與在線處理。本文采用次奈奎斯特采樣方法對(duì)超聲信號(hào)進(jìn)行采樣與重構(gòu),旨在減少采集數(shù)據(jù)的情況下重構(gòu)原信號(hào)。論文在描述奈奎斯特采樣理論的基礎(chǔ)上,詳述了周期非均勻采樣理論和小波采樣理論可突破奈奎斯特采樣頻率限制的原理。分析了這兩種次奈奎斯特采樣方法在超聲信號(hào)采集與重構(gòu)過程中降低采樣數(shù)據(jù)量的效果,并分別對(duì)仿真超聲回波信號(hào)和實(shí)測(cè)超聲回波信號(hào)進(jìn)行采集與重構(gòu)實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)比信號(hào)的相對(duì)重構(gòu)誤差和峰值時(shí)延誤差等參數(shù),驗(yàn)證了這兩種方法在管道缺陷超聲回波信號(hào)采集中的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在超聲回波信號(hào)的采集中,小波壓縮采樣方法的壓縮效果要優(yōu)于周期非均勻壓縮采樣。周期非均勻采樣方法和小波采樣方法雖然可以實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)的次奈奎斯特采樣,但壓縮效果都不夠理想。為了進(jìn)一步提高采樣過程中的壓縮比,論文根據(jù)壓縮采樣理論和超聲回波信號(hào)的特點(diǎn),通過基于模擬信息轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Information Convertor,AIC)的壓縮采樣原理,對(duì)管道缺陷超聲信號(hào)進(jìn)行采集與重構(gòu),分析了超聲信號(hào)在AIC構(gòu)架下的采集和重構(gòu)效果,提高了壓縮采樣比。結(jié)合已有的調(diào)制寬帶轉(zhuǎn)換器(Modulated Wideband Converter,MWC)壓縮采樣理論和超聲回波信號(hào)的特點(diǎn),提出了適用于超聲回波信號(hào)采集的調(diào)制單頻帶多通道轉(zhuǎn)換(Modulated Single-band Multi-channel Converter,MSMC)壓縮采樣框架,對(duì)比了不同壓縮比下超聲信號(hào)的重構(gòu)效果,驗(yàn)證了噪聲環(huán)境下超聲回波信號(hào)的重構(gòu)性能。針對(duì)重構(gòu)信號(hào)中的噪聲,采用小波去噪的方法提高信號(hào)的重構(gòu)效果。從文中描述的兩種壓縮采樣方法在超聲回波信號(hào)的采集與重構(gòu)過程的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,相比基于AIC構(gòu)架的壓縮采樣方法,該方法可以獲得更高的壓縮比和更好的重構(gòu)效果。
【關(guān)鍵詞】：超聲信號(hào) 次奈奎斯特采樣 壓縮采樣 信號(hào)重構(gòu) AIC MSMC
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE973.6;TN911.7
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題背景及意義11-12
• 1.2 管道缺陷檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 超聲信號(hào)采樣與重構(gòu)理論的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第二章 管道缺陷超聲內(nèi)檢測(cè)19-26
• 2.1 超聲波的檢測(cè)特性19
• 2.2 管道缺陷超聲內(nèi)檢測(cè)的原理19-21
• 2.3 超聲檢測(cè)信號(hào)的獲取21-25
• 2.3.1 基于脈沖超聲信號(hào)模型的仿真信號(hào)獲取21
• 2.3.2 管道缺陷超聲內(nèi)檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)21-25
• 2.4 小結(jié)25-26
• 第三章 管道超聲信號(hào)的次奈奎斯特采樣26-40
• 3.1 奈奎斯特采樣的基本理論26-28
• 3.2 周期非均勻采樣28-34
• 3.2.1 周期非均勻采樣的基本理論28-30
• 3.2.2 仿真超聲信號(hào)采樣的實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析30-32
• 3.2.3 實(shí)測(cè)超聲信號(hào)采樣的實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析32-34
• 3.3 小波采樣34-38
• 3.3.1 小波采樣的基本理論34-36
• 3.3.2 仿真超聲信號(hào)小波采樣的實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析36-37
• 3.3.3 實(shí)測(cè)超聲信號(hào)小波采樣的實(shí)現(xiàn)與結(jié)果分析37-38
• 3.4 小結(jié)38-40
• 第四章 管道超聲信號(hào)的壓縮采樣40-65
• 4.1 壓縮感知的基本理論40-42
• 4.2 基于AIC超聲信號(hào)的壓縮采樣42-53
• 4.2.1 基于AIC壓縮采樣的原理42-44
• 4.2.2 基于AIC壓縮采樣的重構(gòu)44-46
• 4.2.3 基于AIC的超聲信號(hào)壓縮采樣的實(shí)現(xiàn)46-49
• 4.2.4 超聲回波信號(hào)的峰值時(shí)延誤差的檢測(cè)49-53
• 4.3 基于MSMC管道超聲信號(hào)壓縮采樣53-64
• 4.3.1 基于MSMC管道超聲信號(hào)壓縮采樣框架53-55
• 4.3.2 基于MSMC的管道超聲信號(hào)壓縮采樣過程分析55-57
• 4.3.3 基于MSMC的管道超聲信號(hào)的重構(gòu)57-58
• 4.3.4 仿真超聲信號(hào)的采樣與重構(gòu)分析58-61
• 4.3.5 實(shí)測(cè)超聲回波信號(hào)重構(gòu)后特征參數(shù)及性能分析61-64
• 4.4 小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 總結(jié)65-66
• 5.2 研究展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果72

【相似文獻(xiàn)】

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1 蓋建新;基于MWC的稀疏寬帶信號(hào)亞奈奎斯特采樣技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

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1 堵瑩;管道缺陷超聲檢測(cè)信號(hào)的次奈奎斯特采樣與重構(gòu)[D];江蘇大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：管道缺陷超聲檢測(cè)信號(hào)的次奈奎斯特采樣與重構(gòu)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：388838