基于FRI的陣列超聲信號稀疏采樣硬件實現(xiàn)方法研究
發(fā)布時間:2021-06-14 06:55
超聲陣列檢測技術(shù)具有掃查效率高,獲取缺陷信息豐富,便于成像等特點而在工業(yè)和醫(yī)學領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而,隨著陣列檢測技術(shù)不斷發(fā)展,帶來的諸如采集數(shù)據(jù)量大的問題也日趨突出,給信號的傳輸、采集、存儲、以及后處理造成困難。奈奎斯特常規(guī)數(shù)據(jù)采樣是基于頻率信息的完整性的,這是通過采樣信號在時域的稠密性來保證的,因此采集數(shù)據(jù)量大,再加之超聲信號頻率較高,檢測中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)嚴重制約了超聲檢測技術(shù)的發(fā)展。而基于有限新息率(Finite Rate of Innovation,FRI)的稀疏采樣理論在近幾年得到了廣泛的重視,但不管是理論研究,還是物理電路實現(xiàn)方法研究均是針對單路超聲信號的,還沒有開展對超聲傳感器陣列FRI稀疏采樣的研究,若簡單地用單傳感器稀疏采樣電路疊加來實現(xiàn)陣列信號的稀疏采樣,必然導(dǎo)致電路系統(tǒng)過于復(fù)雜和龐大。為此,論文構(gòu)建了基于合成共享采樣核的陣列超聲FRI稀疏采樣構(gòu)架,從理論上研究了該構(gòu)架,提出了基于正序規(guī)則的陣列脈沖合成方法、基于橢圓低通濾波器的陣列脈沖合成信號采樣核實現(xiàn)方法,并設(shè)計制作了基于該構(gòu)架的陣列稀疏采樣硬件電路,通過仿真和試驗驗證了該方法的可行性,試驗結(jié)果表明,該方法能有效...
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
現(xiàn)有的FRI采樣前端電路模塊實物圖
(3.21)計算得到線陣探頭斜入射檢測時的х 的х ( ) х ( ) 計算得到的х 值,可由式(3.15)和(3.16)確定當前 ,從而確定斜入射檢測時各陣元的最小延遲時間時間確定實例射檢測聲陣列探頭及試塊樣品,對直入射情況下的陣列回波。采用的陣列傳感器為汕超公司的 4L16-C10 線陣探標準探傷試塊,探頭與試塊實物如圖 3.8 所示,探頭所示。
表 3. 1 探頭與試塊樣本參數(shù)Tab.3.1 Parameters of ultrasonic array sensor and specimen名稱 參數(shù)聲陣列探頭探頭類型 線陣陣元數(shù) 16陣元間距 1 mm近場區(qū) 5 mm試塊樣本材料 碳鋼厚度 45 mm縱波聲速 5900 m/s橫波聲速 3230 m/s中參數(shù),設(shè)定有效檢測區(qū)域橫向?qū)挾葹?9 mm,縱向深度數(shù): Ё ( ) (Ё ) 代入式(3.18)中計算得到當前條件下有效檢測區(qū)域內(nèi)任意缺陷 ( ) 下的х 的值,得到的х 的值與缺陷位置的關(guān)系如圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]先進超聲檢測技術(shù)的研究應(yīng)用進展[J]. 周正干,孫廣開. 機械工程學報. 2017(22)
[2]采樣方法研究綜述[J]. 宋壽鵬,邵勇華,堵瑩. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2016(03)
[3]用于醫(yī)學超聲成像的高效正交解調(diào)器(英文)[J]. Hao ZHOU,Yin-fei ZHENG. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2015(04)
[4]SoS濾波器及其在工業(yè)超聲波成像中的應(yīng)用[J]. 戴光智,韓國強,林偉毅,歐陽顯躍. 華南理工大學學報(自然科學版). 2014(01)
[5]超聲無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 李灼華. 硅谷. 2013(21)
[6]壓縮感知基本理論:回顧與展望[J]. 邵文澤,韋志輝. 中國圖象圖形學報. 2012(01)
[7]多頻合路器單元關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計[J]. 汪自滸. 低溫與超導(dǎo). 2011(07)
[8]光纖延遲線應(yīng)用研究動態(tài)[J]. 張春熹,張曉青,胡姝玲. 中國激光. 2009(09)
[9]基于有限新息率采樣理論的超寬帶信道估計[J]. 孫政委,葛利嘉,薛峰,屈原. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(17)
[10]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學報. 2009(05)
博士論文
[1]參數(shù)化的超聲回波模型及其參數(shù)估計[D]. 盧振坤.華南理工大學 2013
[2]陣列信號處理在雷達和移動通信中的應(yīng)用研究[D]. 陶建武.吉林大學 2004
碩士論文
[1]基于指數(shù)再生核的超聲信號稀疏采樣方法研究[D]. 申靜靜.江蘇大學 2018
[2]基于FRI的超聲信號稀疏采樣硬件實現(xiàn)方法研究[D]. 江洲.江蘇大學 2017
[3]面向雷達信號的有限新息率采樣技術(shù)研究[D]. 練思杰.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[4]基于壓縮感知的聲矢量陣列信號處理[D]. 劉珊珊.東南大學 2016
[5]超聲回波參數(shù)估計及其在管道缺陷檢測中的應(yīng)用[D]. 邵勇華.江蘇大學 2016
[6]新型延遲線的研究[D]. 陳昱宇.電子科技大學 2009
[7]非帶限信號采樣技術(shù)研究及其在UWB通信中的應(yīng)用[D]. 武潔.南京理工大學 2006
本文編號:3229305
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
現(xiàn)有的FRI采樣前端電路模塊實物圖
(3.21)計算得到線陣探頭斜入射檢測時的х 的х ( ) х ( ) 計算得到的х 值,可由式(3.15)和(3.16)確定當前 ,從而確定斜入射檢測時各陣元的最小延遲時間時間確定實例射檢測聲陣列探頭及試塊樣品,對直入射情況下的陣列回波。采用的陣列傳感器為汕超公司的 4L16-C10 線陣探標準探傷試塊,探頭與試塊實物如圖 3.8 所示,探頭所示。
表 3. 1 探頭與試塊樣本參數(shù)Tab.3.1 Parameters of ultrasonic array sensor and specimen名稱 參數(shù)聲陣列探頭探頭類型 線陣陣元數(shù) 16陣元間距 1 mm近場區(qū) 5 mm試塊樣本材料 碳鋼厚度 45 mm縱波聲速 5900 m/s橫波聲速 3230 m/s中參數(shù),設(shè)定有效檢測區(qū)域橫向?qū)挾葹?9 mm,縱向深度數(shù): Ё ( ) (Ё ) 代入式(3.18)中計算得到當前條件下有效檢測區(qū)域內(nèi)任意缺陷 ( ) 下的х 的值,得到的х 的值與缺陷位置的關(guān)系如圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]先進超聲檢測技術(shù)的研究應(yīng)用進展[J]. 周正干,孫廣開. 機械工程學報. 2017(22)
[2]采樣方法研究綜述[J]. 宋壽鵬,邵勇華,堵瑩. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2016(03)
[3]用于醫(yī)學超聲成像的高效正交解調(diào)器(英文)[J]. Hao ZHOU,Yin-fei ZHENG. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2015(04)
[4]SoS濾波器及其在工業(yè)超聲波成像中的應(yīng)用[J]. 戴光智,韓國強,林偉毅,歐陽顯躍. 華南理工大學學報(自然科學版). 2014(01)
[5]超聲無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 李灼華. 硅谷. 2013(21)
[6]壓縮感知基本理論:回顧與展望[J]. 邵文澤,韋志輝. 中國圖象圖形學報. 2012(01)
[7]多頻合路器單元關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計[J]. 汪自滸. 低溫與超導(dǎo). 2011(07)
[8]光纖延遲線應(yīng)用研究動態(tài)[J]. 張春熹,張曉青,胡姝玲. 中國激光. 2009(09)
[9]基于有限新息率采樣理論的超寬帶信道估計[J]. 孫政委,葛利嘉,薛峰,屈原. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(17)
[10]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君. 電子學報. 2009(05)
博士論文
[1]參數(shù)化的超聲回波模型及其參數(shù)估計[D]. 盧振坤.華南理工大學 2013
[2]陣列信號處理在雷達和移動通信中的應(yīng)用研究[D]. 陶建武.吉林大學 2004
碩士論文
[1]基于指數(shù)再生核的超聲信號稀疏采樣方法研究[D]. 申靜靜.江蘇大學 2018
[2]基于FRI的超聲信號稀疏采樣硬件實現(xiàn)方法研究[D]. 江洲.江蘇大學 2017
[3]面向雷達信號的有限新息率采樣技術(shù)研究[D]. 練思杰.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[4]基于壓縮感知的聲矢量陣列信號處理[D]. 劉珊珊.東南大學 2016
[5]超聲回波參數(shù)估計及其在管道缺陷檢測中的應(yīng)用[D]. 邵勇華.江蘇大學 2016
[6]新型延遲線的研究[D]. 陳昱宇.電子科技大學 2009
[7]非帶限信號采樣技術(shù)研究及其在UWB通信中的應(yīng)用[D]. 武潔.南京理工大學 2006
本文編號:3229305
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3229305.html
最近更新
教材專著