Liang Wei, Que Peiwen, Yang Guang «Ультразвуковое обнаружение дефектов в нефтепроводах с использованием резонансного фильтра» Дефектоскопия, № 6, с. 67-73 (2006)

Ультразвуковой неразрушающий контроль широко используется для обнаружения дефектов в нефтепроводах, причем шум, возникший из-за обратного рассеяния, может сильно исказить амплитуду отраженного от дефекта импульса. Для улучшения отношения сигнал–шум и выделения сигнала из шума предложен метод резонансной демодуляции и цифровой резонансный фильтр. Импульсный отклик резонансного фильтра можно представить как суперпозицию эхо-гауссовой формы. Анализ результатов показал, что этот подход является эффективным в выделении информации о малых дефектах. Отношение сигнал-шум огибающей ультразвукового сигнала в результате обработки существенно возросло.

Liang Wei, Que Peiwen, Zhang Qi, Yang Guang «Ультразвуковое обнаружение дефектов нефтепровода в вязкоупругой среде» Дефектоскопия, № 10, с. 72-80 (2006)

При выявлении дефектов, расположенных вблизи внутренней стенки нефтепровода, эхосигналы от дефекта и стенки могут перекрываться, поэтому трудно определить время прихода сигнала. При распространении ультразвука в вязкоупругой среде релаксация напряжений приводит к тому, что характеристики сигнала существенно определяются его частотой. Скорость волны и затухание зависят от частоты, поэтому форма ультразвукового сигнала изменяется по мере распространения; иногда принимаются сигналы с искаженной огибающей. В статье применен метод эмпирической декомпозиции, чтобы разделить перекрывающиеся сигналы. Используя этот метод, полученный ультразвуковой сигнал раскладывается на функции "внутренних мод" и некоторый остаток. Различные внутренние моды содержат различные сигналы. Некоторые из мод используются для реконструкции отдельных ультразвуковых сигналов. Пики огибающей реконструированных сигналов показывают время прихода эхосигналов. Экспериментальные результаты показывают, что представленный метод эффективен для выявления дефектов в нефтепроводах.

Yang Guang, Zhang Qi, Que Peiwen «Адаптивная вейвлет-пакетная декомпозиция, основанная на алгоритме согласованного преследования и ее применение в ультразвуковом контроле» Дефектоскопия, № 1, с. 80-87 (2007)

Новый метод частотно-временного анализа, представляющий собой вейвлет-пакетную "атомную" декомпозицию, основанную на алгоритме Matching Pursuit (MP согласованного преследования), предложен для улучшения обнаружения дефектов при ультразвуковом неразрушающем контроле. Алгоритм MP используется, чтобы разложить нелинейный и нестационарный ультразвуковой сигнал по заданным базисным функциям ("атомам") из полной ортонормированной системы базисных функций ("словаря"). Вейвлет-пакетный "словарь" построен на функциях Добечи, которые похожи на наблюдаемые ультразвуковые эхосигналы. Подбираются адаптивно оптимальные "атомы", чтобы восстановить сигнал и получить образ, приближающийся к исходному сигналу и эффективно улучшить воспроизведение сигнала на фоне шума. Компьютерное моделирование и экспериментальные результаты подтвердили существенное улучшение отношения сигнал-шум для ультразвуковых эхосигналов.

Yimei Mao, Peiwen Que «Подавление шумов и детектирование дефектов в ультразвуковых сигналах с использованием способа декомпозиции на эмпирические моды» Дефектоскопия, № 3, с. 78-86 (2007)

Важной задачей неразрушающего контроля является надежное детектирование скрытых в шумах эхо-сигналов в сильно рассеивающих материалах. В статье предложен новый метод декомпозиции сигнала для исследования нестационарных и нелинейных ультразвуковых сигналов. Разработана методика фильтрации, которая сочетает разложение на эмпирические моды и рассмотрение частотной области для подавления шумов и более четкого детектирования эхо-сигналов. Как модельные, так и экспериментальные сигналы были очищены от шумов с использованием этой техники фильтрации. Представлены и проанализированы результаты моделирования, показывающие, что предлагаемый метод имеет высокую эффективность даже для очень низкого отношения сигнал/шум (–23 дБ). Улучшение в поиске дефектов было экспериментально подтверждено на образце трубы с искусственными дефектами.