改进Chirplet原子的兰姆波信号匹配追踪时频分析

本文主要探讨了"兰姆波检测信号的匹配追踪时频分析"这一研究主题。兰姆波是由于弹性波在特定材料（如薄板或光纤）中传播时产生的特定波形，常用于检测材料内部的微小缺陷。文章针对兰姆波信号中存在的冗余信息以及多模态识别问题，提出了一种改进的Chirplet原子匹配追踪方法。 Chirplet原子是一种特殊的时频分析工具，它结合了短时傅里叶变换（STFT）的时间局部性和Gabor函数的频率局部性，能够有效地捕捉信号的局部时频特性。原始的Chirplet原子在此基础上进行了弯曲算子的添加，旨在更好地适应频散和多模式兰姆波信号的复杂特性。通过构建一个过完备字典，即包含多个不同参数的Chirplet原子，文章采用了基于遗传算法的匹配追踪（GAMP）信号稀疏分解技术。这种方法能够从众多原子中选择与待分析兰姆波信号最匹配的原子，并利用这些匹配原子及其对应的分解系数来进行信号的重构和时频分析。 研究结果显示，改进后的Chirplet原子能更精确地反映出兰姆波信号的非线性时频变化，其时频分布与频散曲线的弯曲特性高度吻合。这种分析方法有助于消除噪声和提取关键信息，从而获得更精确的走时信息。这对于后续的兰姆波损伤定位成像至关重要，因为它提供了更准确的时间和空间信息，有助于检测和评估材料内部的微小损伤。 总结来说，本文通过对兰姆波检测信号采用匹配追踪时频分析技术，不仅提高了信号处理的精度，还为损伤检测和成像提供了有力的工具，对于提高材料检验的可靠性具有实际应用价值。这项研究对于推进材料科学、无损检测和故障诊断等领域的发展具有重要意义。