赵 阳，梅劲松，石峥映，屈 蔷

（1.南京航空航天大学 自动化学院，南京 210016；2.南京拓控信息科技有限公司，南京 210042）

超声信号数字处理技术是无损检测领域的重要研究课题。实际工程中，机车轮辋缺陷形式千变万化，如剥落、裂纹、磨耗等，其产生的位置各不相同，且噪声的种类与复杂程度也各异。机车轮辋超声探伤信号的数字处理主要包括两个方面：其一，在多种不确定因素和复杂随机信号的干扰下，将信号处理手段应用于工程实践中，消除噪声并提取有效信号，使得系统具有较强的抗干扰能力。其二，利用去噪后的信号，提取回波信号的数字包络，根据检波包络线，判断机车轮辋有无缺陷和缺陷分布定位，便于后期成像显示。

笔者采用有限冲激响应滤波器（FIR）和小波变换两种算法，分别进行数字滤波并对其作对比分析；将去噪后的信号基于三次样条插值法的数字包络提取技术进行检波处理，最终得到了高精度的探伤分析结果。

1 数字滤波对比分析

1.1 噪声说明

超声探伤信号中的噪声主要包括随机噪声和相干噪声。随机噪声包括环境噪声、材料噪声和电子电路噪声等，是由各种随机因素综合而成的，其频带很宽，在探伤过程中随机出现，将有效信号污染甚至湮没［1］。图1是某纵波双晶探头的超声波探伤信号。

图1 机车轮辋超声探伤的原始信号

图1中的超声波信号是在工业现场采集到的。除了回波脉冲信号外，信号还包括明显的高频噪声，如果将此信号直接用于判伤，会使判伤结果具有很大误差。……