مجموعه محتوای دانشجویی، علمی و آموزشی

چکیده

در این پروژه روشی جدید برای طراحی موجک بهینه با معیار « بهترین تقریبا غیر خطی سیگنال » ارائه شده است. عملکرد این روش بر روی سیگنال های استاندارد بررسی شده و سپس به عنوان یک نمونه کاربرد عملی، از این روش برای نویززدایی از سیگنال اکوی فراصوت که کاربرد وسیعی در آزمون غیر مخرب دارد استفاده می گردد. بهبود عملکرد موجک طراحی شده نسبت به موجک استاندارد از سه جهت مورد بررسی قرار گرفته است. موجک طراحی شده قابلیت بهبود کیفیت ( نسبت سیگنال به نویز SNR ) بیشتری نسبت به موجک های استاندارد دارد که این قابلیت از اهمیت زیادی در بهبود کیفیت سیگنالهای بدست آمده در آزمونهای فراصوت برخوردار است، چرا که بهبود سیگنال منجر به دقت بیشتر در تشخیص نقص خواهد شد. ضمناً این قابلیت باعث میشود که بتوان از آن به عنوان پیش پردازشگر تخمین تأخیر استفاده کرد و دقت تخمین تأخیر را بهبود بخشید. علاوه بر این موجک بهینه می تواند مشخصه های سیگنال که در اثر وجود نقص در ماده مورد بررسی به وجود می آیند را به خوبی آشکار سازد. این مشخصه ها را می توان برای تقسیم بندی نوع آسیب به یک شبکه عصبی اعمال نمود. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد موجک طراحی شده به روش پیشنهادی عملکردی تا ۱/۵ dB  بهتر از موجک های استاندارد در نویززدایی از سیگنالهای استاندارد مورد بررسی دارد. علاوه بر این نتایج آزمایش بر روی داده های اندازه گیری شده نمایانگر بهبودی در حد ۱dB نسبت به موجک استاندارد است. همچنین نتیجه بررسیها بر روی داده های حاصل از آزمایش نشان می دهد که موجک طراحی شده قابلیت بالایی در برجسته تر نمودن مشخصه های نقص در سیگنال داشته و عملکردی بهتر از موجک های استاندارد دارد.

فهرست مطالب

مقدمه

فصل اول: آزمون غير مخرب

1-1 مقدمه

1-2 اهداف آزمون غير مخرب

1-2-1 اطمينان از صحت و قابليت اطمينان محصول

1-2-2 جلوگيري از بروز حادثه

1-2-3 كمك در فرآيند طراحي

1-2-4 كنترل فرآيند توليد

1-2-5 كاهش هزينه توليد

1-3 دسته بندي روشهاي تست غير مخرب

1-4 پردازش سيگنال در آزمون غير مخرب

1-4-1 كاربرد موجك در آزمون غير مخرب

1-5 نتيجه گيري

فصل دوم: نويززدایی

2-1 مقدمه

2-2 تقريب غير خطي در پايه ها

2-3 شبكه وفقی موجك براي فضاي Besov

2-4 تخمين غير خطي در پايه ها

2-4-1 روش تضعيف ضرايب ايده آل

2-4-2 روش انتخاب ضرايب ايده آل

2-4-3 تخمين گر آستانه ای

2-5 آستانه گيری با موجک

2-5-1 خاصيت همواركنندگی وقفی ( Adaptive Smoothing )

2-5-2 آستانه گيری مستقل از جابجایی

2-5-3 تخمين واريانس نويز

2-6 تخمين غير خطی در پايه ها در حضور نويز رنگی

2-6-1 انتخاب ضرايب ايده آل در حضور نويز رنگی

2-6-2 تخمين با آستانه گيری در حضور نويز رنگی

2-7 نتیجه گیری

فصل سوم: تخمين تأخير كلاسیک

3-1 مقدمه

3-2 تفسير پردازش گرها

3-2-1 پردازش گر راث

3-2-2 تبديل همدوسی هموار شده ( SCOT )

3-2-3 تبديل فاز ( PHAT )

3-2-4 فيلتر Eckart

3-3 نتیجه گیری

فصل چهارم: موجک تطبيق يافته در حوزه فركانس

4-1 مقدمه

4-2 آشكارسازی سيگنال

4-3 خواص یک موجک براي داشتن تفکیک چندگانه

4-3-1 به دست آوردن تابع مقياس از يك موجک

4-3-2 خواص طيف دامنه موجک

4-4 تطبيق موجک

4-4-1 تطبيق دامنه

4-5 طراحي موجک بهينه برای اكوی فراصوت

4-6 نتيجه گيری

فصل پنجم: الگوريتم طراحي موجک بهينه

5-1 مقدمه

5-2 موجك بهينه

5-3 معيار موجك بهينه

5-4 پارامتري سازي ضرايب فيلتر

5-5 حداقل سازي معيار فيلتر بهينه

5-5-1 الگوريتم حداقل سازی

فصل ششم: نتايج شبيه سازی و آزمايش

6-1 مقدمه

6-2 عملكرد فيلتر بهينه براي سيگنالهاي شبيه سازي شده

6-2-1 نويززدايي

6-2-2 نتايج شبيه سازي براي سيگنالهاي استاندارد

6-2-3 نتايج شبيه سازي براي نويززدايي از سيگنالهاي شبيه سازي شده فراصوت

6-2-4 نتايج شبيه سازي براي تخمين تأخير سيگنال اكوي شبيه سازي شده

6-3 نتایج عملی

6-3-1 طراحي موجك بهينه براي آزمايش

6-3-2 نويززدايي

6-3-3 آزمايش بر روي نمونه چشم گاو

6-4 نتيجه گيري

فصل هفتم: نتيجه گيري و پيشنهاد

پيوست الف: تبديل موجك و تفكيك چندگانه

1-الف تحليل تفكيك چندگانه يكه متعامد

2-الف تبديل موجك پيوسته

مراجع