编码发射技术在大功率超声探伤仪器中的应用

发布时间：2017-09-29 13:16

  本文关键词：编码发射技术在大功率超声探伤仪器中的应用

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【摘要】：编码发射技术是提高超声探伤成像质量及探测深度的关键。论文以“编码发射技术在大功率超声探伤仪器中的应用”为题,系统研究编码方案、信号处理等关键技术,对促进大功率相控阵检测仪的研发及超声探伤技术的提高,具有重要的学术价值和实际意义。研究工作得到国家重大科学仪器设备开发专项(No.2013YQ230575)资助。论文通过阐述编码发射技术在超声检测仪中的应用方案、设计超声Golay码编码和激励发射模块、针对回波信号设计解码器解调波形,并设计试验验证编码激励成像效果,确定论文研究内容。主要工作包括:(1)针对大功率超声检测仪的普遍需求,分析大功率超声检测仪系统架构及各模块功能需求,提出大功率编码发射总体架构,并分析不同编码方式的特点,根据需求选择合适编码方式。(2)设计适合于大功率超声检测仪的Golay码,提出基于Golay码的编码激励方案,并利用FPGA+ARM实现,指出编码激励的性能指标;分别利用Field II组件、Modelsim组件对超声发射Golay码性能仿真。(3)设计Golay码超声接收解码器;分别利用Field II组件、Modelsim组件对超声发射Golay码性能仿真。(4)搭建试验平台,购择合适试块,验证编码发射、接收及解调方法,并对试验结果进行分析总结。分析与试验结果表明,采用互补Golay码编码激励,能在不提高平均发射功率的前提下,通过发射多脉冲方式,对接收回波进行脉冲压缩,实现间接提高超声系统的发射能量,在对难穿透材料缺陷检测的应用场合具有很大的实用性。
【关键词】：编码发射技术 超声探伤 Golay码 大功率
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH878.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 课题提出背景意义9-10
• 1.2 本论文相关内容的国内外研究进展10-17
• 1.2.1 超声探伤仪器技术10-12
• 1.2.2 大功率探伤仪器关键技术12-14
• 1.2.3 编码发射技术14-17
• 1.3 论文研究内容与章节安排17-19
• 第二章 编码发射在大功率超声探伤仪器中应用方案19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 大功率超声探伤仪器系统架构与功能需求19-21
• 2.3 提高发射功率的编码发射技术的总体框架21-24
• 2.4 编码码型的特点分析与选择24-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第三章 基于Golay码超声编码激励设计28-40
• 3.1 引言28
• 3.2 Golay码的定义与设计28-31
• 3.2.1 Golay码的定义28-29
• 3.2.2 Golay码的设计29-31
• 3.3 基于Golay码的编码激励方案31-35
• 3.3.1 编码激励的FPGA实现31-33
• 3.3.2 编码激励的性能仿真分析33-35
• 3.4 超声发射Golay码性能仿真35-39
• 3.4.1 基于Field II组件的仿真方法35-37
• 3.4.2 基于Modelsim组件的仿真方法37-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 基于Golay码超声接收解码器设计与包络检波40-55
• 4.1 引言40
• 4.2 基于Golay码超声接收解码器设计40-47
• 4.2.1 解码器设计方案选择40-43
• 4.2.2 基于脉冲压缩技术的解码方法与FPGA实现43-45
• 4.2.3 解码器的性能指标45-47
• 4.3 基于正交解调的超声回波包络检波技术47-52
• 4.3.1 基于IIR滤波器隔直技术47-49
• 4.3.2 I/Q正交包络解调方案49-52
• 4.4 超声Golay码解码器性能仿真52-54
• 4.4.1 基于Field II组件的仿真方法52-53
• 4.4.2 基于Modelsim组件的仿真方法53-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 试验研究55-64
• 5.1 引言55
• 5.2 试验方案设计55-60
• 5.2.1 实验平台55-57
• 5.2.2 试块选用57-60
• 5.3 试验方法与结果分析60-62
• 5.3.1 试验方法60-61
• 5.3.2 结果分析61-62
• 5.4 本章小结62-64
• 结论与展望64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果69-70
• 致谢70-71
• 附件71

【参考文献】

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本文编号：942212