复杂环境下的声发射信号去噪及信号分析方法

1、参数分析法： 为了能找到声发射源的特性和内在规律，人们通常使用关联图分析法，即将幅度、持续时间、能量、到达时间、均方根电压值、撞击数、撞击数率、外接参数等之间任意两个变量做关联分析。从声发射参数的关联图中可以找出声发射信号的变化规律，以区分不同特性的信号。如在压力容器或管道中，内部介质的泄漏信号可以认为是连续信号，因而与容器或管道内部的缺陷发出的AE信号相比，其信号的持续时间相对较长，通过一些参数（如通道号）对持续时间的关联图我们可以及时发现介质的泄漏。

2、声发射信号波形分析： 波形分析是依宏氽墓指通过分析声发射（AE）信号的时域波形或频谱特征来获取信息的一种信号处理方法。失窝蜜琶理论上讲，波形分析应当能给出任何所需的信息，因而波形也是表达AE源特征的最精确的方法，并可获得信号的定量信息。 因此从声发射技术发展的初期，大家就意识到波形分析在识别声发射源及评价被测对象中的重要作用，并想通过各种方法来获取声发射源产生的原始波形信号，但由于硬件达不到采集、实时处理和存取要求，以及信号处理手段不完善，所以一直制约着声发射波形分析技术的发展。随着软硬件技术的飞速发展，大家开始研制全波形声发射检测仪器，并利用现代信号处理手段进行波形的分析与处理，以得到更多的声发射源信息。

3、声发射信号波形流的分析： 波形流，是指声发射检测中原始的波形流文件，这个“流”字很好的反映了信号的特征，原始的波形流如同水一样的源源不断的流向硬盘，其实在研制全波形声发射检测仪器的时候，人们就不满足波形分析带来的效果，觉得还是有局限性。就已经有通过波形流分析信号的想法了，打个比方，将声发射信号比做一个小偷，而PXR传感器就是摄像头，全局采集了信号的全部特征特--即小偷的全部特征。特征参数分析就是这个小偷的一些基本特征--身高、体重、胖瘦等特征信息；波形分析就是这个小偷的照片--真面照、背面照、侧面照等，相对于参数分析来说，波形分析就显得很直观了，甚至有时候一眼就能够辨别缺陷信号。 而波形流就相对于监控录像，源源不断的记录了“小偷”的判罪过程，即缺陷信号的萌生-扩展-疲劳至破坏-传播-传感器的接收。这与波形分析相比，波形流的分析的重心就是偏于找原因以及整个过程，波形分析就是直接找结果，即警方可以通过照片直接找到并抓住小偷。

4、 以上的三种分析方式，是最典型的声发射信号分析方式，也是目前主流的分析方式，将这三种分析方法联合起来，就能够快速、精确的分析声发射信号了。但是除此之外，还有许多其他的分析方法。下面小编就介绍在早期阶段，硬件软件都打不到分析波形流要求得时候的几种分析方法。

5、经典谱和现代谱分析： 频谱分析方法可以分为经典谱分析和现代谱分析两大类，它们都是声发射信号处理中最常用的分析方法。经典谱分析法以傅立叶变换为基础，简单、方便，但是其分辨率不高，且谱估计误差较大。现代谱分析法以合适的参数模型来拟合信号或用数学上正交处理方法分离信号，提高了谱的分辨率和谱估计的统计稳定性。两种谱分析方法都是通过把声发射信号从时域转换到频域，在频域中研究声发射信号的各种特征，找到识别声发射源本征信息。

6、小波分析： 小波理论从一开始就是数学家和工程师们共同创造的，从小波分析产生的开始就与实际工程问题钿逐码苑紧密联系在一起，因而它不仅有严密的数学理论基础，洹彭岣啬而且也解决许多工程实际的问题。 在声发射信号处理时是利用小波分析的信噪分离和良好的时频局部化特性，以提取声发射信号的特征找出其内在规律，达到识别声发射源，了解其传播特性的目的。还有一个有趣的用途就是，分离出我们感兴趣的某些频率的信号，用这些相对稳定的信号(无频散，即波速一定)到达不同传感器的时间，实现声发射源的精确定位。