为了提高红外调制热像法对复合材料缺陷的检测能力, 研究了利用基于复Morlet小波相位分析的红外热像序列处理方法。依据热激励调制频率和红外图像采样频率, 自适应地选择小波变换尺度总数, 然后利用复Morlet小波系数相位从原始热像序列重建相位图序列。对含有分层缺陷的玻璃纤维增强复合材料参考试件进行了调制热像检测实验, 以信噪比为评价指标对该方法的实际处理效果进行了定量评定, 并与傅里叶变换法进行了对比。结果表明: 复Morlet小波相位法可以分离调制热像信号的低频和高频噪声, 能稳定地提取试件不同深度的分层缺陷, 对热激励调制频率的变化有良好宽容性, 因此是调制热像法的有效数据处理方法。

小波在空域和频域上均具有良好的局域化性能,适合于非平稳信号分析。在传统的小波变换轮廓术中,对基小波进行尺度伸缩,即调整子小波的中心频率,去匹配局部条纹,以获取对应的相位信息。但仅在局部位置对Morlet小波进行尺度伸缩不能最佳地提取局部相位信息。详细分析了振荡波形随高斯窗宽变化的复Morlet小波在条纹分析中的特点,提出了一种改进的小波处理方法。将所提方法的相位重建结果与基于代价函数的小波方法的相位重建结果进行比较。结果表明:所提方法综合了不同窗宽的复Morlet小波优点,具有更可靠的脊提取结果;所提的优化小波脊提取方法在条纹分析中具有更好的抑噪能力,提高了小波变换轮廓术的测量精度;计算机模拟和实验均验证了所提方法的有效性。

为了实现对宽谱光源自相干函数的测量, 必须对宽谱光源干涉信号的包络进行提取。因此, 宽谱光源干涉信号包络的提取就成为了测量光源自相干函数的关键因素。针对现有的包络解调方法的不足, 建立了基于复Morlet小波的干涉信号包络提取方法。该方法采用复Morlet小波作为母小波, 通过选择适合尺度参数和位置参数, 可以有效地提取干涉信号的包络并具有良好的抗噪能力; 利用计算机Matlab仿真证明了该方法的有效性; 最后利用该方法对韩国Fiber Pro公司的白光干涉仪干涉输出信号进行包络提取,动态范围达到-60 dB。

This paper proposes an impact localization system based on the fiber Bragg grating (FBG) array and minimum variance distortionless response (MVDR) beamforming algorithm. The linear FBG array, which contains seven FBG sensors, is used for detecting impact signals. Morlet wavelet transform is applied for extracting narrow-band signals of impact signals. According to the MVDR beamforming algorithm, the system realizes single-impact and multi-impact localizations. The localization system is verified on a 500 mm×500 mm×2 mm carbon fiber reinforced polymer (CFRP) plate for single-impact and multi-impact localizations. The average locating error and the maximum locating error are 6.8 mm and 9.9 mm, respectively.

Morlet 由于具有很好的空域和频域局域能力，是小波变换轮廓术中最常用的小波之一。通过计算Morlet 小波与变形条纹之间的相似度，可以从Morlet 小波“ 脊”中获得条纹的相位信息，从而重建被测物体的三位面形。在Morlet 小波“脊”方法中，相位表达式的推导利用了相位函数的一阶泰勒近似，在物体高度变化率大的区域，重建面形的误差大。针对这个不足，提出了基于相位二阶泰勒展开的小波变换轮廓术，推导了“脊”相位的表达式：在已有的小波变换轮廓术的相位表达式中，引入了一个相位的二阶修正项，提高了物体高度变化大的区域的测量精度。计算机仿真和实验结果表明，所提方法可以提高小波变换“脊”方法恢复物体面形的精度。

针对传统声发射定位系统存在的结构复杂、难以组网、定位精度低等问题，设计了一种基于光纤布拉格光栅（FBG）传感器网络和时间反转聚焦成像的声发射定位方法。在对时间反转聚焦定位原理分析的基础上，利用四个FBG传感器构建四点定位系统，并采用窄带激光边缘滤波技术实现信号解调。利用Morlet小波提取信号中特定频率成分，并计算模值和时差。通过建立时间反转聚焦模型实现声发射源定位，并在铝合金板结构上对整套成像定位方法进行验证。实验结果表明，该方法能有效地对400 mm×400 mm监测区域进行声发射定位成像，定位误差小于20 mm，耗时小于2 s。为声发射检测和定位提供了一种新的方法。

针对在使用干涉、Moiré偏折等方法进行流场高速动态测量时条纹图中大量无效数据对计算结果的影响，提出了一种基于连续小波变换的条纹图相位分析方法。利用小波变换的瞬时条纹频率分析能力，选用复Morlet小波及合适的小波参数，使得条纹图的小波变换模极大值与其调制度系数成正比,将其作为加权最小二乘法相位展开算法的权值，保证了相位有效展开。使用曲线拟合进行小波变换脊定位，缩短了定位时间并消除了噪声干扰。仿真实验显示，使用该方法得到的分析结果与实际相位值的相对误差小于0.01%；内波流场测量实验显示，使用该方法进行条纹图分析，密度梯度测量精度达到了5×10-6 g/cm4。结果表明，用该方法进行条纹图相位分析可以有效消除无效数据对结果的不利影响，相位展开有效可靠，分析结果精度高。

从小波变换的基本原理出发,分析采用一维复Morlet小波变换在解调具有双载频分量的倾斜条纹图中存在的问题,利用二维小波变换具有方向选择的特点,提出采用由一系列二维复Morlet小波构造出的二维Fan小波对此类条纹图进行解调的方法。并对比了二者在处理倾斜变形条纹(含两个载频分量)的能力。结果表明,二维Fan小波变换由于在进行尺度伸缩的同时,还具有多个角度上的方向特性,可以提取特定方向上的信号,在解调倾斜变形条纹图中包含的相位信息中具有优势,可以更好地获取有用信息。

布里渊光时域反射计结构的布里渊散射分布式光纤传感器检测的是自发散射光,信号非常微弱,而且频带在几十兆赫兹以上,难以应用普通相干解调方法。针对传感散射光信号特点,提出基于经典(Morlet)小波变换的光相干检测方法。首先采用微波电光调制产生频移参考光和自发布里渊散射光进行相干检测,再应用经典小波变换进行散射光信号的幅度解调,得到信噪比改善的布里渊散射传感光信号。给出了数值模拟和实验数据处理结果,表明经典小波变换能较好地处理布里渊光时域反射计检测信号。并和基于希尔伯特(Hilbert)变换的传感信号处理方法进行了对比,发现此方法优于基于希尔伯特变换的信号处理。

用原函数为光滑曲线的子波变换(简称莫奈特子波变换)检测信号波形奇点的方法是建立在信号奇异性与李普西兹正则性关系基础上的.该方法的基本原理是信号子波变换Wψ(a,t)等价于信号光滑版s(t)θa(t)的1阶导数,当s(t)θa(t)为尖锐变化时,必然对应其导数的模的极大值,只要检测到子波变换模的极大值,就能检测到信号s(t)的奇点.仿真表明,莫奈特子波变换能准确检测出信号奇点.