珠海佛山超声波幅度谱：在超声检测信号中的重要地位及广泛应用

信号幅值随频率变化，对应的谱图称之为幅度谱。幅度谱在超声检测信号分析中具有非常重要的地位，应用非常广泛。

通过借鉴地球物理储层预测中的频谱分析思路，引入傅里叶谱特征的概念， 又称为谱属性。

所谓谱属性，是指在持续一段时间的一个时窗内测量的频谱，是一种类型的体积属性。

频谱中逐渐发生的瞬时变化，特别是高频成分的丢失，能够反映波经过介质传播的结果。

频谱中的空间变化或快速瞬时变化，可以作为一个体积属性使用。这些变化，可能与材料组织结构及特性的变化有关。

某些材料特性的变化会引起超声波信号频谱的变化。

与超声波半波长相匹配的薄层介质的调谐效应；在不规则表面上的能量散射，可能导致高频成分损失等。

在对材料进行定量超声表征与评价时，首先要在反映材料组织结构或性能变化的参量与频谱特征参量之间建立明确的相关性，为此，需要引入更多的频谱特征参量：

01振幅谱主频率

振幅谱主频率是指振幅谱极大值对应的频率，反映信号简谐成分中振幅最大的简谐分量频率。

02振幅谱极大值

振幅谱极大值是指振幅谱主频对应的幅值，表示主频简谐分量的振幅大小。

03平均中心频率

把振幅谱曲线包含的面积分成高频和低频面积相等的两部分，分界处的频率即是平均中心频率，这是一个表示信号简谐成分按频率分布的特征参数。

04频带宽度

把在低截频和高截频之间振幅谱曲线所包含的面积，用一个高为振幅谱极大值的矩形面积代替，该矩形面积的宽度以频率为量纲，即为所求的频带宽度。该参数反映了波形特点，它与子波延续时间成反比。

05频谱一阶矩和频谱二阶矩

频谱一阶矩A和频谱二阶矩用于表示振幅谱分散度。以平均中心频率为原点，在频率轴上计算频率差，并以它为加权值，计算振幅谱加权面积，得到参数A和B。当信号频率集中于原点附近，A和B数值较小；当信号频率成分丰富，分散于高频和低频各部分，即具有宽频带信号特点，则A和B数值变大。频谱二阶矩B同频谱一阶矩A相比较，由于使用了更尖锐的权系数，对信号频率分布变化更敏感。

06优势频带宽度

优势频带宽度定义为振幅谱幅值超过指定门坎值的频率范围，它反映信号的瞬时频率变化。

07优势频率

优势频率是在固定时窗内计算信号过零线次数或零点的个数，它反映信号瞬时频率变化。

08三个最大的极大值频率

用来表征频率域的振幅谱，使用频谱的三个峰值频率，检测由于气孔及裂隙引起的异常而产生的频率吸收。