【摘 要】
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针对超声检测中分辨率随探测深度增加而降低的难题，本文提出采用线性调频信号激励与超声多频相控阵相结合的方法来改善探测深度和分辨率的矛盾。一方面，采用线性调频信号激励，接收信号经过脉冲压缩后在不牺牲分辨率的前提下提高了信噪比。另一方面，采用超声多频相控阵技术，使超声相控阵列中不同阵元工作在不同的频带范围内，使得整个超声相控阵列在很宽的频带内发射和接收线性调频信号，克服了单探头或单频相控阵换能器带宽较窄
【机 构】
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中国科学院声学研究所 北京 100190
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针对超声检测中分辨率随探测深度增加而降低的难题，本文提出采用线性调频信号激励与超声多频相控阵相结合的方法来改善探测深度和分辨率的矛盾。一方面，采用线性调频信号激励，接收信号经过脉冲压缩后在不牺牲分辨率的前提下提高了信噪比。另一方面，采用超声多频相控阵技术，使超声相控阵列中不同阵元工作在不同的频带范围内，使得整个超声相控阵列在很宽的频带内发射和接收线性调频信号，克服了单探头或单频相控阵换能器带宽较窄的困难，从而取得较好的脉冲压缩效果。基于超声多频相控阵列的脉冲压缩技术，以线性调频信号作为编码激励，采用压缩后叠加取包络的方法，和单阵元脉冲压缩技术相比，可极大程度地提高时间分辨率。在匹配滤波和非匹配滤波时分别探索了降低周期副瓣的方法，得到了超声阵列中各阵元频率参数的优化组合，较好地抑制了周期旁瓣。研究了脉冲压缩技术与超声多频相控阵技术结合应用的可行性，采用稀疏矩阵全聚焦方法可实现超声多频相控阵扫描与检测，从而较大程度地提高了超声探测的远距离分辨率。
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