超声导波检测公路护栏立柱信号处理研究

摘要

由于超声导波多模态、易频散的特性,导致其在检测高速公路护栏立柱时会产生复杂的回波信号,现有方法很难从中提取出有效的特征信号.为了解决该问题,首先提出了一种改进的子空间匹配追踪算法(ISMP).它是将回波信号的先验信息在过完备Chirp原子库上逐次迭代,得到强相关原子集,然后对其再次进行迭代得到待匹配信号的最佳时频原子,从而实现对护栏立柱回波信号的特征提取.利用中心频率为128kHz和64kHz的检测信号进行实验验证,结果表明,ISMP可以有效提取出超声导波回波信号的特征原子,立柱检测长度与实际长度误差小于1%,满足工程检测要求.此外,还提出了一种基于离散傅里叶变换的相位检波算法,通过设置相位检测误差减少噪声带来的干扰.实验表明,在128kHz和64kHz检测信号下,可以得到设定相位的有用回波信息,满足工程检测要求.