基于LabVIEW的超声探伤信号多小波去噪分析与应用
2012-11-24郭前岗索会迎周西峰
网络安全与数据管理 2012年5期
郭前岗,索会迎,周西峰
(南京邮电大学 自动化学院,江苏 南京 210046)
超声波无损检测技术现在被广泛应用到金属探伤中,在不损害或不影响被测对象的前提下,希望准确给出缺陷的大小、位置和数量等信息,但是超声回波中夹杂的噪声影响了对缺陷信息的提取,需要对其进行去噪处理。由于超声探伤信号是一种时域和频域均有限的信号,基于多小波良好的局部化能力,既保持了单小波所具有的时域与频域局部化特性,又同时具有对称性、正交性、短支撑性、高阶消失矩[1,2],可以更有效地对超声探伤信号进行去噪分析。多小波预处理方法采用Strela[3]提出的重复行和矩阵预处理方法。
本文在介绍多小波阈值去噪原理的基础上,针对硬阈值函数不连续和软阈函数存在恒定偏差的缺点,提出了一种改进的软阈值函数,以美国NI公司推出的图形化编程语言LabVIEW 作为虚拟仪器平台。针对LabVIEW目前还没有对多小波算法支持的缺点,而MATLAB具有很强的数值分析和处理能力,利用LabVIEW 和MATLAB混合编程技术[4],在LabVIEW中实现了多小波去噪分析,扩展了LabVIEW的多小波去噪功能。
1 超声探伤信号多小波阈值去噪
1.1 多小波阈值去噪原理
超声探伤信号的多小波去噪主要依据是在Besov空间的信号能量主要集中在几个有限的系数中,而噪声的能量却分布于整个小波域中。对信号进行多小波分解,信号的系数要大于噪声的系数,而噪声部分通常包含在分解后的高频部分,根据噪声的先验知识,设置合适的δ 作为阈值门限,当 dj,k小于阈值 δ时,认为这时的 dj,k主要是由噪声引起的;……
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