隨著無損檢測技術(shù)在生產(chǎn)生活中所占比重日益升高,超聲探測由于設(shè)備簡單可操作性強、穿透性強、對人體無害等優(yōu)點在工業(yè)探傷、精密儀器探測、水下超聲定位、醫(yī)學(xué)檢測等領(lǐng)域具有較為廣泛的應(yīng)用。而其中以時延估計為代表的參數(shù)估計算法則是超聲探測中極其重要的技術(shù)領(lǐng)域之一。由香農(nóng)定理可知,大時寬-帶寬積的信號具有較高信號抗噪能力,較大信號占空比,較好的信息攜載效率。因此在超聲探測領(lǐng)域中采用時寬-帶寬積較大的線性調(diào)頻信號(LFM,Linear Frequency Modulation)作為探測信號是一種發(fā)展趨勢。LFM信號最常用的回波檢測方法是匹配濾波,匹配濾波法本質(zhì)上是基于互相關(guān)函數(shù)。但是在數(shù)字化的回波檢測中,離散化的采樣過程會帶來一定互相關(guān)函數(shù)峰值的離散化估計誤差。經(jīng)數(shù)學(xué)建模發(fā)現(xiàn),LFM的互相關(guān)函數(shù)是sinc函數(shù),因此本文基于該sinc函數(shù)對收發(fā)信號的互相關(guān)函數(shù)峰值點進行時延精估計,提出了基于LFM相關(guān)函數(shù)的子樣本時延估計算法。本文主要工作包括:1.研究分析現(xiàn)有的基于時域、頻域基本相關(guān)函數(shù)法的時延估計算法,進行性能仿真對比。分析基本相關(guān)法存在離散峰值估計誤差,無法獲得比采樣間隔更小的子樣本時延的原因。2.對...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 超聲探測理論
    1.3 線性調(diào)頻信號
    1.4 線性調(diào)頻信號時頻分析方法
    1.5 本文的主要工作及章節(jié)安排
第二章 時延估計算法
    2.1 時延估計思想
    2.2 基于互相關(guān)的時延估計算法
        2.2.1 基本互相關(guān)時延估計算法
        2.2.2 廣義互相關(guān)時延估計算法
        2.2.3 二次相關(guān)時延估計算法
    2.3 基于相位譜的時延估計算法
        2.3.1 相位參數(shù)時延估計算法
        2.3.2 廣義相位譜時延估計算法
    2.4 時頻分析時延估計算法
        2.4.1 基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的時延估計算法
        2.4.2 基于小波變換的時延估計算法
    2.5 自適應(yīng)時延估計算法
    2.6 一些其他時延估計算法
    2.7 本文算法涉及的數(shù)學(xué)工具
        2.7.1 最小二乘法
        2.7.2 泰勒展開
        2.7.3 卡丹公式與盛金公式
    2.8 本章小結(jié)
第三章 基于互相關(guān)幅度逼近的子樣本時延估計算法
    3.1 引言
    3.2 基本互相關(guān)時延估計法
    3.3 基于幅度逼近的子樣本時延估計算法
    3.4 算法仿真
        3.4.1 仿真條件
        3.4.2 信噪比SNR對算法性能的影響
        3.4.3 分?jǐn)?shù)級時延t_α對算法性能的影響
        3.4.4 采樣率F_s對算法性能的影響
        3.4.5 最小二乘點數(shù)范圍△n對算法性能的影響
        3.4.6 信號樣本點數(shù)N對算法性能的影響
        3.4.7 與現(xiàn)有時延估計算法的性能對比
    3.5 復(fù)雜度比較
    3.6 多重回波問題分析
    3.7 小結(jié)
第四章 基于互相關(guān)相位逼近的子樣本時延估計算法
    4.1 引言
    4.2 基于相位的時延估計算法
        4.2.1 基于峰值點的相位子樣本時延估計算法
        4.2.2 基于多點的相位子樣本時延估計算法
    4.3 算法仿真
        4.3.1 信噪比SNR對算法性能的影響
        4.3.2 分?jǐn)?shù)級時延t_α對算法性能的影響
        4.3.3 采樣率F_s對算法性能的影響
        4.3.4 信號樣本點數(shù)N對算法性能的影響
        4.3.5 與現(xiàn)有時延估計算法性能對比
    4.4 復(fù)雜度比較
    4.5 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員簽名答辯決議書



本文編號：4037672