空气耦合超声信号的小波阈值滤噪实验研究

摘要

空气耦合超声检测技术是近些年发展起来的新兴的非接触声学检测方法，该技术以空气作为耦合介质，尤其针对检测中不宜使用耦合剂的新型复合材料的质量评价提供了一种很好的手段，这些材料包括蜂窝夹芯复合材料、泡沫夹芯复合材料、多孔耐温陶瓷材料等。穿透式空气耦合超声检测中,由于较低声波透射率、激励接收系统噪声及声波在介质中的散射噪声导致接收信号信噪比较差,小波阈值滤噪技术在解决上述问题时面临小波基、分解层数及阈值函数的选取难题.基于小波分析的基本原理,以单因素分析方法开展小波阈值滤噪实验研究.选择不同小波族(Daubechies,Symlet 和coiflet)中的小波基、小波分解层数(4-8 层)及阈值函数(软阈值及改进阈值函数)对实际含噪超声信号进行小波阈值滤噪处理,并通过对比滤噪信号的信噪比及频谱特性得出不同参数对滤噪效果的影响.结果表明,选择coiflet小波族中的小波基能获得具有更高信噪比及透射信号幅值的滤噪信号;分解层数越高,滤噪信号的信噪比越高,但增长趋势渐趋稳定;阈值函数对滤噪性能的影响并不十分显著,一般采用软阈值函数或改进阈值函数就能获得良好滤噪效果.