1.一種基于時(shí)頻分析的數(shù)字信號(hào)后處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1,采用無(wú)損檢測(cè)方法對(duì)被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行無(wú)損檢測(cè),得到被檢測(cè)對(duì)象的物性波形信號(hào);其中,所述物性波形信號(hào)為數(shù)字信號(hào)形式;
步驟2,采用時(shí)頻分析方法對(duì)所述物性波形信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析,得到二維時(shí)頻分析結(jié)果;
步驟3,對(duì)所述二維時(shí)頻分析結(jié)果中任意時(shí)刻進(jìn)行主頻信號(hào)的半峰全寬能量比分析,得到任意時(shí)刻頻譜的半峰全寬能量比;
本步驟具體包括:
步驟3.1,對(duì)所述二維時(shí)頻分析結(jié)果中各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)頻率及瞬時(shí)幅值進(jìn)行分析,得到與每一時(shí)刻唯一對(duì)應(yīng)的功率譜圖;所述功率譜圖的橫坐標(biāo)為頻率值,所述功率譜圖的縱坐標(biāo)為幅值;
步驟3.2,對(duì)所述功率譜圖進(jìn)行進(jìn)一步分析,定位到功率譜圖中的主頻信號(hào);其中,所述主頻信號(hào)為具有峰值的波信號(hào);
步驟3.3,對(duì)所述主頻信號(hào)進(jìn)行半峰全寬計(jì)算,得到半峰全寬的左邊界頻率ω1和右邊界頻率ω2;
本步驟包括:在所述主頻信號(hào)中定位到峰值A(chǔ)點(diǎn);經(jīng)過(guò)峰值A(chǔ)點(diǎn)做一條平行于幅值軸的直線L1,直線L1與頻率軸相交于B點(diǎn);取A點(diǎn)和B點(diǎn)連線的中點(diǎn)C;經(jīng)過(guò)C點(diǎn)作平行于頻率軸的直線L2;直線L2與功率譜圖相交的距離峰值A(chǔ)點(diǎn)最近的左右兩點(diǎn)分別記為D1和D2;D1點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的頻率值即為左邊界頻率ω1;D2點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的頻率值即為右邊界頻率ω2;
步驟3.4,以左邊界頻率ω1和右邊界頻率ω2作為積分上下限,對(duì)頻譜圖進(jìn)行積分,得到主頻峰值所對(duì)應(yīng)的半峰全寬能量值;表達(dá)式如下:
其中:E1為主頻峰值所對(duì)應(yīng)的半峰全寬能量值;
ω1、ω2分別為半峰全寬的左邊界頻率ω1和右邊界頻率ω2;
F(ω)為該時(shí)刻頻譜函數(shù);
步驟3.5,采用以下表達(dá)式計(jì)算得到該時(shí)刻總的能量值:
其中:E為該時(shí)刻總的能量值;
F(ω)為該時(shí)刻頻譜函數(shù);
步驟3.6,將該時(shí)刻的主頻峰值所對(duì)應(yīng)的半峰全寬能量值與該時(shí)刻總的能量值相比,得到該時(shí)刻頻譜的半峰全寬能量比,表達(dá)式如下:
其中:s為該時(shí)刻頻譜的半峰全寬能量比;
步驟4,采用步驟3方法,求出各個(gè)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的半峰全寬能量比,以時(shí)刻為橫坐標(biāo),以半峰全寬能量比為縱坐標(biāo),繪制得到整個(gè)信號(hào)的半峰全寬能量比曲線圖;
步驟5,對(duì)所述整個(gè)信號(hào)的半峰全寬能量比曲線圖進(jìn)行分析,得到被檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)頻分析的數(shù)字信號(hào)后處理方法,其特征在于,步驟1中,所采用的無(wú)損檢測(cè)方法包括:聲波檢測(cè)法、電磁波檢測(cè)法以及射線檢測(cè)法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)頻分析的數(shù)字信號(hào)后處理方法,其特征在于,步驟2中,所采用的時(shí)頻分析方法包括:短時(shí)傅立葉變換分析方法、連續(xù)小波變換分析方法、Wigner-Ville分布函數(shù)分析方法、加伯-韋格納分布函數(shù)分析方法和希爾伯特黃變換及S變換分析方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時(shí)頻分析的數(shù)字信號(hào)后處理方法,其特征在于,步驟5具體為:
步驟5.1,通過(guò)多次試驗(yàn)得出某一被檢測(cè)對(duì)象在無(wú)缺陷時(shí)的半峰全寬能量比曲線圖;該半峰全寬能量比曲線圖作為半峰全寬能量比曲線樣本圖;
步驟5.2,當(dāng)需要對(duì)同一類被檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行質(zhì)量分析時(shí),得到被檢測(cè)對(duì)象的實(shí)際半峰全寬能量比曲線圖;
步驟5.3,比較所述實(shí)際半峰全寬能量比曲線圖與所述半峰全寬能量比曲線樣本圖的差異度,如果差異度小于設(shè)定閾值,則判定被檢測(cè)對(duì)象無(wú)缺陷;
如果差異度大于等于設(shè)定閾值,對(duì)所述實(shí)際半峰全寬能量比曲線圖與所述半峰全寬能量比曲線樣本圖的差異性進(jìn)行詳細(xì)分析,得到被檢測(cè)對(duì)象的缺陷情況。