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基于Gabor变换的超声回波信号时频估计
  • ISSN号:1009-5896
  • 期刊名称:电子与信息学报
  • 时间:2013
  • 页码:652-657
  • 分类:TB553[理学—物理;理学—声学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]华南理工大学电子与信息学院,广州510641, [2]梧州学院数理系,梧州543002
  • 相关基金:国家自然科学基金(61201349,U1035003); 广东省自然科学基金(S2011040001426); 广西自然科学基金(2010GXNSFB013056)资助课题
  • 相关项目:高速率无线个域网协作通信技术及应用
中文摘要:

在无损检测中,超声回波往往是一个重叠较严重,含有噪声的多回波信号。根据Gabor变换时频分析的特点,该文提出一种基于Gabor变换的超声回波信号时频估计方法。该文建立回波信号与Gabor变换分析窗函数相似度(即距离)模型,通过模型相似度最小化问题转化为求解回波信号Gabor变换系数模的最大值来估计回波信号的传播时间(TOF)和中心频率(CF),最后推导它们的克拉美-罗界(CRLB)以评价算法的性能。Monte Carlo仿真和实验结果表明该文提出的算法,无论对低信噪比的单回波信号或重叠的多回波信号都能达到较高的精度,而且估计的均方误差在高信噪比时,达到CRLB,即使在低信噪比,也接近CRLB。

英文摘要:

In non-destructive testing, ultrasonic echo is often an overlapping multi-echoes signal with noise. A time- frequency estimation algorithm for ultrasonic echo signal baesd on Gabor transform is presented according to the characteristics of time-frequency analysis in Gabor transform. The similarity (i.e. distance) for echo signal and the Gabor transform window function is modeled. Time Of Flight (TOF) and Center Frequency (CF) of echo signal are estimated by translating model for solving the minimum into solving the maximum of Gabor transform coefficient modulus. Finally, the CRLB is derived to evaluate the performance of the algorithm. The Monte Carlo simulation and experimental results show that the proposed method is efficient and successful. The estimation of single echo or overlapping echoes obtains high accuracy even in low signal to noise ratio. The Mean Square Error (MSE) of estimation achieves CRLB at high SNR, and is close to CRLB, even in low signal to noise ratio,

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期刊信息
  • 《电子与信息学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部
  • 主编:朱敏慧
  • 地址:北京市北四环西路19号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jeit@mail.ie.ac.cn
  • 电话:010-58887066
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5896
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4494/TN
  • 邮发代号:2-179
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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