申请/专利权人：江西理工大学

申请日：2021-12-28

公开（公告）日：2022-04-08

公开（公告）号：CN114295084A

主分类号：G01B17/02(20060101)

分类号：G01B17/02(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.09.26#授权;2022.04.26#实质审查的生效;2022.04.08#公开

摘要：本发明公开了一种基于改进箕舌线函数LMS算法的自适应TOF计算方法及采用该方法的测厚技术，该计算方法通过采集超声回波信号，将改进箕舌线函数与LMS算法结合，获得一种基于改进箕舌线函数LMS算法的自适应TOF计算方法，通过计算输入信号的自相关均值来估计获得期望信号，然后利用自相关均值改进箕舌线函数的步长调节因子和波形控制系数，从而加快权值的收敛速度，提升算法的性能，最后利用自适应算法迭代求解脉冲响应序列，计算出自适应TOF；在结合被测件声速，即可计算出其厚度。本发明自适应TOF计算方法性能稳定、计算简单、处理速度快，使用在超声波测厚的声时计算中，能够较明显提升超声波测厚的精度与效率。

主权项：1.一种基于改进箕舌线函数LMS算法的自适应TOF计算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、从去噪后的超声回波信号中截取两个相邻回波，然后对两回波之间的截断处补零，分别获得前后两个回波信号x1k和x2k。则两个相邻的超声回波信号表示为：式中，λ为超声衰减系数，D表示两相邻回波TOF的值；对两个相邻的超声回波信号进行傅里叶变换得：然后令λe-jωD＝Wejω，再将其代入式中，得：X2ejω＝Wejω·X1ejω根据时域卷积定理，得：x2k＝x1k*wk；式中，Wejω表示两超声回波之间的脉冲响应，由式wk＝λsinc[πk-D]计算获得；步骤二、引入箕舌线的LMS算法，表达式为：ek＝dk-XTk·ωk ωk+1＝ωk+2μkekXk式中，ek代表输出误差，dk代表期望信号，T表示采样周期，ωk为k时刻的更新权值，XTk＝xk，xk+1，...xk+N-1为输入信号，μk代表迭代步长；a为步长调整因子，控制箕舌线函数的取值范围，0＜a＜1；b为决定箕舌线函数波形大小的系数，b＞1；步骤三、改进箕舌线函数LMS算法及步长μk算法，改进后表达式为：pk＝mpk-1+N1-mekek-1 βk＝δβk-1+γp2k 式中，pk为误差信号瞬时自相关均值，在此处作为步长μk调节函数，N为误差信号对期望信号的干扰因子，m为采样频率调节参数，βk和αk为根据pk由a和b分别变换而来，δ和γ为调节箕舌线函数形状的固定常数；步骤四、计算k次迭代的输出误差ek和步长调节函数pk，求出更新步长μk，按照更新步长不断迭代更新Wk，直至完成最后一次迭代；求解脉冲响应Wk极大值对应横坐标t0，将t0乘以采样周期T，即为自适应TOF的值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江西理工大学 基于改进箕舌线函数LMS算法的自适应TOF计算方法及采用该方法的测厚技术

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