[发明专利]一种频散Lamb波信号分辨率增强方法

摘要

本发明提供了一种频散Lamb波信号分辨率增强方法，属于Lamb波结构健康监测领域。该方法包括下列步骤：（1）获取Lamb波模式的频散波数曲线和非频散波数曲线；（2）求取Lamb波信号传播的传递函数；（3）计算得到距离延迟放大的Lamb波距离域脉冲响应信号；（4）求取Lamb波距离域窄带激励信号；（5）计算得到距离延迟放大的距离域传感信号；（6）求取距离尺度恢复的高分辨率距离域传感信号。本发明在对Lamb波信号频散进行补偿，再压缩原始频散扩展的Lamb波信号波包的基础上，通过距离延迟放大进一步增大了Lamb波信号中近邻波包在距离域中的间隔，提高了Lamb波信号空间分辨率。

主权项

1.一种频散Lamb波信号分辨率增强方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)获取Lamb波模式的频散波数曲线和非频散波数曲线通过理论计算或测量得到所选Lamb波模式的原始频散曲线K₀(ω)，并计算得到非频散波数曲线其中ω和c_g0分别为角频率和所选Lamb波模式在中心频率处的群速度；(2)求取Lamb波信号传播的传递函数利用结构中激励器和传感器，并通过脉冲或阶跃激励获取Lamb波脉冲响应时域信号h(t)，将Lamb波信号传播的传递函数H(ω)计算为H(ω)＝FT[h(t)]，其中FT[]表示傅里叶变换运算；(3)计算得到距离延迟放大的Lamb波距离域脉冲响应信号对所述Lamb波信号传播的传递函数H(ω)进行频域插值处理，得到距离延迟放大的Lamb波距离域脉冲响应信号h₁(r)，其中r为距离变量；(4)求取Lamb波距离域窄带激励信号首先确定插值映射序列其中为K_non(ω)的逆函数；然后计算Lamb波窄带激励频域信号V_a(ω)＝FT[v_a(t)]，其中v_a(t)为Lamb波窄带激励时域信号；接着将Lamb波距离域窄带激励信号计算为v_a(r)＝IFT{V_a[Ω_non(ω)]}，其中IFT{}表示逆傅里叶变换运算；(5)计算得到距离延迟放大的距离域传感信号将距离延迟放大的距离域传感信号v₁(r)计算为v₁(r)＝v_a(r)*h₁(r)，其中*表示卷积运算；(6)求取距离尺度恢复的高分辨率距离域传感信号对所述距离域传感信号v₁(r)进行距离尺度变换，计算得到距离尺度恢复的高分辨率距离域传感信号v₂(r)＝v₁(m·r)，其中：m为距离延迟放大因子，并且m≥1，r为距离变量。