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一种基于压缩感知的导波场重构方法

2020-03-12徐晨光李鹏飞

压电与声光 2020年1期
关键词:测量区域信号

周 杨,骆 英,徐晨光,李鹏飞

(江苏大学 国家级高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心,江苏 镇江 212013)

0 引言

传统导波检测法常使用分布式传感器阵列拾取损伤散射信号以定位损伤,此类方法可实现对结构损伤的快速定位,但受传感器空间分布尺度的限制,难以获取高空间分辨率波场[1-2],故而难以从采样信号中获取更多损伤信息。使用非接触式扫描激光多普勒测振仪(SLDV)能够获得结构被测区域内高空间分辨率波场信号,并利用波场分析技术对损伤进行精确评估[3]。此处的“波场”指导波在被测结构中传播及与结构特征相互作用的一系列随时间或频率演化的图像,本文主要指时域演化图像。受限于奈奎斯特(Nyquist)采样定律,采集波场信号时,因空间采样间隔须小于最小半波长,则导致测点数量庞大,测量完整波场的过程耗时过长[3]。近年来有学者利用压缩感知(CS)技术[4-5],通过抖动采样策略在采样率远低于Nyquist采样率的条件下采集稀疏分布的测点信号,然后利用非线性重构算法恢复波场[6-7]。这些方法可对原始波场进行高精度重构,但均依赖抖动采样策略,而抖动采样具有随机性,需在现有的商用SLDV系统上增加额外的控制组件,进而增加系统复杂度和成本。

针对上述问题,本文使用一种新的采样策略,用均匀稀疏采样网格替代随机的空间测点坐标,以便SLDV实现稀疏采样,并搭建PZT激励/SLDV传感实验平台,采集含损铝板数据对该采样方案进行验证。……

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