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专利号: 202111631261X
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

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x1(k)和x2(k);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:‑jωD jω jω jω jω

然后令λe =W(e ),再将其代入式中,得:X2(e )=W(e )·X1(e )根据时域卷积定理,得:x2(k)=x1(k)*w(k);

式中,W(e )表示两超声回波之间的脉冲响应,由式w(k)=λsinc[π(k‑D)]计算获得;

步骤二、引入箕舌线的LMS算法,表达式为:T

e(k)=d(k)‑X(k)·ω(k)ω(k+1)=ω(k)+2μ(k)e(k)X(k)式中,e(k)代表输出误差,d(k)代表期望信号,T表示采样周期,ω(k)为k时刻的更新权T值,X(k)=(x(k),x(k+1),...x(k+N‑1))为输入信号,μ(k)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μ(k)算法,改进后表达式为:p(k)=mp(k‑1)+N(1‑m)e(k)e(k‑1)2

β(k)=δβ(k‑1)+γp(k)式中,p(k)为误差信号瞬时自相关均值,在此处作为步长μ(k)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,β(k)和α(k)为根据p(k)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e(k)和步长调节函数p(k),求出更新步长μ(k),按照更新步长不断迭代更新W(k),直至完成最后一次迭代;

求解脉冲响应W(k)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。

2.一种采用如权利要求1所述计算方法的测厚技术,其特征在于,包括如下过程:一、获取被测件超声声速s;

二、采用如权利要求1所述计算方法计算出超声声时tTOF;

三、被测件厚度由式 计算获得。

3.根据权利要求2所述的测厚技术,其特征在于,被测件超声声速通过测量计算或者查询手册获得。