相控阵超声检测计算模型的建立

以探讨相控阵超声检测计算模型的建立为目的,从相控阵超声检测原理着手,模拟相控阵超声探头声束发射和信号接收的物理过程,结合单晶片探头的声场计算模型,建立完整的相控阵超声检测的计算模型.采用该模型计算模拟一维阵列相控阵探头检测试块中横孔所得缺陷回波信号,经过相应的信号处理得到B显图,并与对比实际相控阵超声检测得到的B显结果进行对比,对比结果表明所建立的模型与实际检测结果吻合较好.该模型的建立能帮助检测人员加深对其检测过程的理解,并有助于分析检测结果.     

航空透明件超声检测表面波探头的研制

针对航空透明件表面应力及裂纹的超声无损检测，从实际应用出发，为在有机玻璃中产生表面波，对表面波斜探头的性能和特点尤其是透声楔材料的声学指标进行了综合分析和实验，并设计出符合预期设想的探头，为进一步的研究和应用奠定了基础。     

无损检测及其新技术

介绍了当前无损检测领域中常用技术,如超声、射线、渗透、涡流、磁粉等常规无损检测技术,以及迅速发展并受人们普遍关注的超声相控阵、激光、红外、微波等无损检测新技术,包括其基本原理、技术特点及应用范围.     

超声检测信号的特征分析

分析了超声波检测信号的波形特征,提出了利用检测信号的波形特征进行疵病实时检测和识别的。实例表明：该方法对于提高检测可靠性是行之有效的。     

FPGA的超声相控阵系统接收波形合成结构

为了解决在超声相控阵系统设计中,接收波形合成需要将各阵列阵元接收到的信号进行相干叠加的问题,提出了一种能够实现1 ns延迟分辨率的数字接收波形合成设计.该设计采用锁相环(PLL)的相移技术首先产生6个周期为6 ns、相位差为1 ns的时钟信号.根据焦点的不同,6个时钟信号被选择作为异步采样时钟.采样数据同步后进行叠加,得到数字超声合成波形.波形合成硬件除A/D转换器外都集成在FPGA芯片内部.FPGA芯片在接收波形中的应用使得编程灵活和体积减小,得到了非常低廉的设计.完成了该设计的仿真实验并给出了实验数据.实验结果表明:该设计能够稳定和精确的实现1 ns分辨率的接收波形合成.     

激光扫描超声显微镜的模拟处理及计算机图象处理系统的研制

本文介绍了一种新型无损检测系统——激光扫描超声显微镜(SLAM)无损检测系统,系统可在8s内采集一幅256×256的工业图象,分辨率达80μm,文中详细讨论了系统的模拟处理线路和计算机图象采集、处理系统的实现过程,特别是将数字图象处理技术如空城滤波、边缘检测、图象分割用于SLAM系统的成象上,大大增强了图象的清晰度,在图象分割中采用了新颖的共生矩阵法求取阈值,并讨论了快速算法的使用,均取得较好的实验效果。     

航空发动机涡轮叶片相控阵超声检测研究

超声波无损检测技术（UNT）是航空工件检测中应用较多的一种检测方法。本文对航空发动机涡轮叶片进行了超声波无损检测;传统检测是用反射波形和波幅特征分析检测出发动机涡轮叶片缺陷;相控阵超声检测（PAUT）是利用相位延迟达到相控效果,形成清晰的图像,和传统超声波检测相比,更能直观的显示缺陷的位置和形状。     

奥氏体不锈钢焊缝超声相控阵检测图像智能分类

奥氏不锈钢焊缝的粗晶粒以及材料各向异性,导致超声检测图像信噪比较低,人工检测判断缺陷存在困难。分别使用InceptionV3、ResNet50、DenseNet121和MobileNetV2卷积神经网络来进行奥氏不锈钢焊缝相控阵B扫图像的自动分类。实验结果表明,大型卷积神经网络分类准确率高,ResNet50和DenseNet121在测试集上的分类准确度达到100%,Inception V3达99.8%,但轻量化的卷积神经网络MobileNetV2的准确率只有90.8%,存在严重过拟合。通过改进轻量化卷积神经网络MobileNetV2的训练方式,并引入Dropout层,可以保证分类准确度达到100%,并且减小了大量网络参数,更利于移动端的应用。     

材料损伤的超声导波无损检测

超声导波检测技术在许多制造和运行监测领域得到了迅速地发展。将探讨超声导波应用于电厂高温部件状态监测的可能。进一步了解超声导波检测的物理原理和波动力学可以有助于无损检测和评估的实际应用。与此同时,目前已经在工程中得到应用并可能很容易推广到电厂部件无损探伤的一些超声导波检测相关的传感器和软件技术在文中进行了简单地介绍。     

超声相控阵检测技术的发展及应用

为实现电磁超声相控阵在埋地钢质管道内超声波能量聚焦,增强管壁缺陷检测精确度,基于射频理论及DE类功率放大器技术,提出了一种电磁超声相控阵多通道大功率高频激励源设计方法.通过现场可编程门阵列（field-programmable gate array,FPGA）数字延迟方式对采样时钟进行精确控制,以实现激励源多通道脉冲序列时序和相位的延迟.采用光纤隔离脉冲信号以及电源隔离转换参考电位,有效解决了激励源高频\     

相控阵超声水浸C扫描自动检测系统的研制

针对超声C扫描声波信号受噪声等外界因素干扰,使超声成像对被测试件细节展示不足的问题,以及快速扫查中信号处理高效性的要求,提出运用自回归（auto-regressive,AR）模型频谱外推法,提高超声C扫描图像的质量.相对于传统的信号处理方法,可以更加快速、有效地改善超声波信号的信噪比和时间方向的辨识度.AR频谱外推法通过设定频窗宽度,截取一段频谱作为初始值,用Burg算法计算AR模型参数,再经外推构建AR模型,得到递推频谱,最后利用反傅里叶变换得到递推后的时域波形.以处理仿真信号为例,讨论了频窗宽度和起始频率的选取对信号处理结果的影响.分析结果表明,使用AR频谱外推法,显著改善了超声波信号的信噪比和时间方向的辨识度,3~10 dB频窗范围内平均的结果优于其他固定频窗的处理结果.利用该方法对硬币表面及电子芯片成像实验数据进行处理,并对不同处理方法得到的C扫描图像进行对比,结果显示使用AR频谱外推法所得C扫描图像更加清晰、对比度更高、边界更分明,且成像过程耗时更少.研究结果将有效提高超声C扫描的成像质量及工作效率.

     

A simple algorithm to calculate the pulsed sound field of a wide-band linear phased array

Ultrasonic testing is an important nondestructivetesting technique. Because of its strong penetrability,simple facility, convenient use and good security, ithas been wildly used in industry and high-technologyfields. But when testing pieces of complex geometrywith a conventional ultrasonic probe, the testing error isgreater and the ability to detect defects decreases be-cause of the diffusion of the sound field. In order to im-prove defect detectability, it is necessary to scan thetesting obje…     

相控阵天线原理实验系统设计

为满足各高校雷达专业教学需求,提出了一种相控阵天线原理实验系统设计.基于相控阵天线原理对该实验系统进行设计;基于天线远场测量原理开发了相应的实验课程操作软件.相对于仿真教学实验方法,该实验系统具有原理清晰、操作过程简单、实验现象直观等特点,能提高学员的工程设计和实际问题分析能力,在教学实践中取得了良好效果.     

宽带相控阵雷达发射波束零点形成方法

在发射为线性调频信号的基础上．提出了一种宽带子阵数字发射波束形成新方法．该方法用数字权和时变相位权代替传统宽带子阵延时线方法波束形成中的移相器和时延线．这就避免使用存在量化误差且昂贵的模拟时延单元．此外．子阵内数字权可通过窄带波束零点形成的方法来构造并加宽凹口．最终实现了宽带发射波束零点形成．最后．计算机仿真证明了宽带数字方法能保持发射波形距离高分辨率并且可在干扰方向形成零点．     

Iterative beamforming method for the millimeter wave phased array

This paper presents an iterative beamforming method for the millimeter wave phased array. This method uses the approximate orthogonal property for the different paths in the millimeter-wave channel in the case of a large array, and obtains the path with the largest gain in the millimeter-wave channel by iteratively sending the received signal to the other side. The array responses correspond to the path with the maximum gain are used as a beamforming vector for both the transmitter and receiver. Simulation results show that the spectral efficiency obtained by this method is close to the spectral efficiency obtained by the singular value decomposition(SVD) method and has a performance promotion compared with the existing IEEE802.15.3c method. The proposed method has a fast convergence rate and convergence is generally obtained in 3 iterations.     

一种S频段卫星通信相控阵天线设计

为了解决目前卫星通信相控阵天线波束扫描角度范围较小、低仰角增益较低等问题,采用双层微带结构,加载圆形金属腔体,实现了更宽波束的S频段圆极化相控阵单元,来提高相控阵低仰角增益．然后,用24个单元按照水滴状形式排布组成相控阵阵列,以减小风阻．仿真结果表明,在收发频段内,相控阵单元的电压驻波比小于1.3,轴比小于3dB,单元在阵中的3dB波瓣宽度为120°左右; 天线阵列在扫描到仰角25°时,其增益相比天顶方向(仰角90°)下降了4dB左右．最后,加工好的天线阵列测试结果和仿真结果具有很好的一致性,波束扫描角度较宽,低仰角增益较大,满足设计要求．     

宽角扫描相控阵天线测量方法

提出了一种基于坐标变换技术的宽角扫描相控阵天线测量的新方法,用于解决常规平面近场测量方法难以对宽角扫描相控阵天线进行精确测量的问题.在对用于宽角扫描相控阵天线测量的坐标变换技术进行理论分析的基础上,采用计算机模拟对该测试方法进行了数值仿真,制作天线实物进行了试验验证.数值仿真结果和试验结果均表明,该方法用于宽角扫描相控阵天线的测试具有较高的准确性.     

Time resource allocation strategy for single beam phased array radar

In practical applications, single beam phased array radar can generate multiple directional beams and illuminate multiple targets, respectively. In this paper, we put forward a time-resource and the beam-width-of-joint-management algorithm to save the time resources. This paper describes the tracking precision of the target with the probability density function, and the ranging and velocity precision of the measurement will influence the tracking error. This paper uses the method of optimization to allocate the dwell time and beam width for each target. Simulation results show that, compared with the traditional adaptive methods of resource management, the method in this paper will guarantee the tracking accuracy and save the time resources for traking targets effectively, and will increase the maximum number of the targets the radar can track with the same tracking accuracy.