基于MSMC管道缺陷超聲檢測信號壓縮采樣方法

宋壽鵬，堵 瑩

(江蘇大學 機械工程學院，江蘇 鎮江 212013)

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基于MSMC管道缺陷超聲檢測信號壓縮采樣方法

宋壽鵬，堵 瑩

(江蘇大學 機械工程學院，江蘇 鎮江 212013)

針對油氣管道缺陷在役超聲陣列檢測數據量大的問題，提出了一種基于單頻帶調制的多通道轉換器，用于對管道缺陷超聲檢測信號進行壓縮采樣。該方法通過對待采信號以周期偽隨機序列進行調制，再經過低通濾波，對信號的低速采樣。這種采樣方法可降低信號采樣速率，減少采集數據量。將采集到的稀疏數據采用SOMP算法進行信號重構。仿真和實際測試結果表明，該方法可用比傳統采樣方法少的采樣數據實現原信號的精確重構和特征參數估計，為解決常規采樣中存在的大數據量問題提供了途徑。

信息處理技術；超聲信號采集；壓縮采樣；單頻帶調制；多通道轉換器

油氣輸送多使用管道作為媒介，由于管道自身的制造工藝、施工條件以及服役環境的影響，不可避免地會產生各類缺陷，從而導致油氣泄漏，造成事故和生態災難。因此，有必要對在役管道進行檢測，以防止泄漏等事故的發生[1]。超聲波檢測法是目前常用的管道缺陷檢測方法之一，但超聲波的工作頻率較高，多傳感器及長距離檢測情況下易導致采集數據量大的問題，從而嚴重影響數據的實時存儲、傳輸與處理。

壓縮感知(Compressive Sensing，CS)理論[2-3]的提出使稀疏信號的次奈奎斯特采樣成為可能，通過將高維變換域信號映射到低維空間，從而實現信號的壓縮采樣。……