Теоретическое обоснование автоматизированного способа обработки акустического сигнала на основе вейвлет-анализа для создания ультразвуковых интерферометров переменной базы

• Автор: Тарасов, Илья Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Ковров
• Количество страниц: 158 с. : ил.

1. Ультразвуковые интерферометры переменной базы.

1.1. Определение физических параметров жидкости в интерферометре переменной базы.

1.2. Методы измерения физических параметров жидких сред в интерферометрах переменной базы.
1.3. Способы обработки акустического сигнала в ультразвуковых интерферометрах переменной базы.
1.4. Основные требования к программному обеспечению ультразвукового интерферометра переменной базы.

1.5. Постановка задачи автоматизированного анализа акустического сигнала.

Выводы по главе

2. Теоретическое обоснование способа автоматизированной обработки акустического сигнала с использованием вейвлетанализа.
2.1. Математическое описание ультразвукового интерферометра переменной базы с учетом динамики движения отражателя.

2.2. Выделение составляющей доплеровского смещения частоты акустического сигнала.

2.3. Способы определения физических параметров контролируемой жидкости на основании анализа сигнала доплеровского смещения частоты.
2.4. Применение вейвлетанализа для обработки сигнала доплеровского смещения частоты.
2.5. Анализ точности и помехоустойчивости вейвлетпреобразования
при действии помех различного вида.
Выводы по главе 2.
3. Особенности построения ультразвуковых интерферометров переменной базы с использованием вейвлетанализа для обработки акустического сигнала.
3.1. Особенности построения схемы выделения сигнала доплеровского смещения частоты.
3.2. Реализация алгоритмов вейвлетанализа в автоматизированных измерительных системах.
3.2.1. Особенности программной реализации алгоритма определения параметров сигнала на основе вейвлетпреобразования.
3.2.2. Применение вейвлетфункции Хаара для обработки переменных сигналов.
3.3. Структура ультразвукового интерферометра переменной базы.
3.4. Особенности реализации алгоритмов управления ультразвуковым интерферометром переменной базы.
Выводы по главе 3.
4. Результаты использования разработанных методов обработки акустических сигналов для создания ультразвуновой измерительной системы для комплексного определения физических параметров жидкостей.
Выводы по главе 4
Заключение.
Литература


Однако экспериментальные исследования показывают, что в некоторых случаях КР оказывается значительно искаженной так называемыми сателлитами побочными пиками, изменение формы и положения которых при перемещении отражателя имеет сложный характер. Теоретически показано , что их появление вызвано наложением на регулярную КР другой, медленно изменяющейся функции, но в более высокой степени зависящей ог угла наклона отражателя. Появляющиеся на КР сателлиты этого типа не только снижают ее размах, но и искажают периодичность основных пиков. В связи с этим повышаются требования к точности изготовления деталей интерферометра и к точности установки параллельности между поверхностями пьезопреобразователя и отражателя. Причем на практике этой параллельности следует добиваться не в геометрическом, а в физическом смысле, индикацией чего является максимальный размах КР. Таким образом, для уменьшения влияния сателлитов на получаемый сигнал необходима юстировка интерферометра, что снижает его эксплуатационные характеристики и повышает требования к квалификации обслуживающего персонала. На рис. Рис. Теоретическая и экспериментальная кривые реакции. На рис. Рис. Сигнал доплеровского смещения частоты с резонансными сателлитами. Таким образом, сигнал доплеровского смещения частоты, являющийся источником информации об исследуемой жидкости, подвержен действию ряда помех резонансных сателлитов, искажению периодичности основных пиков и высокочастотным помехам. Следовательно, для автоматизированного анализа параметров такого сигнала необходимо использовать метод обработки, устойчивый к появлению помех такого типа.