平滑

       超声波信号中包含的高频噪声可以通过对波形进行平滑处理予以减小。图5-2为移动式平均平滑处理示意图[2]。该方法可以有效抑制时基噪声和空间噪声，但会降低分辨力。在经平滑处理后的波形中，原始数据 的每一个取样点均由所取代:

式中，为权重因子，取决于实际采用的平滑处理算法；N为表示平均取样点总数(平滑处理长度）的一个偶数。为使所有信号幅度均可在没有附加增益或衰减的情况下进行平滑处理，必须使权重因子始终满足下式：

利用背散射信号可以表征复合材料薄板的弹性性能，由于纤维增强复合材料具有明显的非均质性，导致信号中包含较强的噪声。此时，可利用平滑处理提高信噪比。图5-3[4]a为纤维增强环氧复合层板某一点上测得的背散射信号频谱，频谱图中出现的一系列陡峰来自材料内部固有的非均匀性，并非是所要寻找的板中的兰姆波波型。

a)入射角为24°，方位角为90°时的背散射频谱     b) 17个不同部位频谱的叠加

图5-3b为在该试样不同部位测得的17个频谱的叠加。为减小其中极强的散射本底，首先进行了空间均值处理，如图5-4[4]a所示。图5-4b是对均值处理后信号进一步进行频谱归一化以及平滑处理后的结果。该结果充分展示了复合材料板材中兰姆波共振峰所对应的最大值，可用于定量评价材料的弹性性能。

图5-4  由图5-3所示的背散射超声波频谱

a）经空间均值处理后  b)经平滑处理后

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