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珠海河源超声波来解析:单位冲激信号的频谱

2022-09-26 17:19 作者:灵科超声波小00  | 我要投稿

函数

某些物理现象需要用一个时间极短,但取值极大的函数模型来描述。

例如,力学中的瞬间冲击力,电学中的雷击电闪,数字通信中的抽样脉冲等。“冲激函数”的概念就是以这类实际问题为背景而引出的。

矩形脉冲演变为单位冲激函数 a)矩形脉冲演变为冲激函数 b)单位冲激函数


1矩形脉冲

指阶跃时间远小于顶部持续时间的平顶脉冲。

2冲激函数

可用于信号处理,通过冲激函数来表示复杂的信号,可以简化对复杂信号的一些特性的研究。

冲激函数及其延时冲激函数的线性组合来表示或逼近,再利用系统的迭加原理,可以通过简单的信号如单位冲激函数的频谱,以及频域特性来讨论比较复杂信号的频谱。

从而减少计算复杂信号频谱的难度。


系统

连续输入信号分解和矩形脉冲


1单位冲激响应

对于任一LTI系统,当该系统的输入为一单位冲激信号时,此时系统的输出可以唯一确定地表征该系统,这个输出被称为系统的单位冲激响应h(t)。

如果将系统的输入x(t)分解为无穷多个强度不同的函数的叠加,根据LTI系统的非时变性和线性,输出信号可表示为无穷多个强度不同的冲激响应h(t)的叠加。

2成为系统的条件

在反射法超声检测过程中,带有缺陷信息的试件或反射体就可看做系统,超声波的入射可视为系统的输入,反射波可视为系统的输出。

当然,具有函数性质的入射超声波是不可能得到的,因为没有如此理想的超声波换能器可以发射持续时间趋近于零的超声波脉冲。

即使可以实现,那么入射的超声波也会因能量太小而迅速衰减掉。

所以,通常无法直接得到唯一确定表征被测试件特性的单位冲激响应h(t)。

但通过一种基于频谱分析的数据处理方法,可以间接得到试件的单位冲激响应,极大提高了检测分辨力。

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