Page 267 - 《应用声学》2025年第2期

第 44 卷 第 2 期 杨斌等： 用于电磁超声检测信号的联合降噪方法 527

表 6 各降噪算法降噪后 dnSNR 对比
Table 6 Comparison of dnSNR after noise reduction of various noise reduction algorithms

缺陷深度/mm 0 1 1.3 1.5 2 3
VMD-WTD 1.9130 2.5552 1.0003 1.1644 0.4432 0.4763
VMD 1.9353 2.5648 1.0126 1.2324 0.4444 0.4890
软阈值 26.1839 18.3673 24.0686 18.7591 19.8046 18.1713
硬阈值 26.1839 18.3673 24.0732 18.8209 19.8046 18.1713
新阈值 27.6470 19.0288 24.5608 19.3678 20.2548 18.6253

表明，VMD-WTD在实际信号的降噪处理中具有最 Cao Haobin, Tian Xiaodong. Performance analysis of de-
优的降噪结果，由于小波降噪无法滤除低频偏置，因 tection signal of ship electromagnetic ultrasonic sensor[J].
Ship Science and Technology, 2022, 44(22): 120–123.
此阈值法的降噪误差比较大且接近。
[3] 吴锐, 石文泽, 卢超, 等. 航空不锈钢薄板电磁超声 SH 导波检
测定量分析方法 [J]. 航空学报, 2022, 43(9): 735–748.
5 结论 Wu Rui, Shi Wenze, Lu Chao, et al. Quantitative analy-
sis method for electromagnetic ultrasonic SH guided wave
本文通过观察实际电磁超声检测信号与仿真 detection aerospace stainless steel sheet[J]. Acta Aeronau-
信号的波形分析出电磁超声检测信号中包含的噪 tica et Astronautica Sinica, 2022, 43(9): 735–748.
[4] 黄祺凯, 石文泽, 卢超, 等. 基于编码压缩的钢板电磁超
声类型。随后使用 VMD-WTD 联合降噪算法对电
声 Lamb 波检测方法研究 [J]. 仪器仪表学报, 2022, 43(2):
磁超声检测信号进行降噪处理，通过对仿真与实际 117–127.
信号使用不同降噪方法并对比降噪结果得出以下 Huang Qikai, Shi Wenze, Lu Chao, et al. Research on the
结论： detection method of steel plate with Lamb wave EMATs
based on phase coded pulse compression[J]. Chinese Jour-
(1) 使用传统软硬阈值法对电磁超声检测信 nal of Scientific Instrument, 2022, 43(2): 117–127.
号进行降噪处理不能有效地滤除信号中的低频偏 [5] Li X, Huang S, Tang J P, et al. Effects of laser machin-
置；改进阈值法的小波降噪方法能够解决传统软硬 ing aluminum alloy in different media[J]. Micromachines,
2022, 13(7): 1130.
阈值法的重构精度不高与出现伪吉布斯现象这一
[6] 周航锐. 缺陷超声检测信号降噪方法及实验研究 [D]. 杭州:
问题。 中国计量大学, 2021.
(2) 使用一种结合交叉相关系数与信号功率的 [7] 刘备, 边少锋, 纪兵, 等. 小波变换在船载海洋重力测量数据
IMF 分量选择方法能够更好地对 IMF 分量进行选 处理与分析中的应用 [J]. 系统工程与电子技术, 2023, 45(3):
654–659.
择。在本研究的评估方法中，使用VMD-WTD联合
Liu Bei, Bian Shaofeng, Ji Bing, et al. Application of
降噪算法能最有效地滤除电磁超声检测信号中的 wavelet transform in shipborne ocean gravimetry data
低频偏置与由电子器件产生的中高频噪声，恢复纯 processing and analysis[J]. Journal of Systems Engineer-
净缺陷检测信号。 ing and Electronics, 2023, 45(3): 654–659.
[8] 马愈昭, 刘逵, 张岩峰, 等. CEEMD 结合改进小波阈值的激
光雷达信号去噪算法 [J]. 系统工程与电子技术, 2023, 45(1):
93–100.
参 考 文 献
Ma Yuzhao, Liu Kui, Zhang Yanfeng, et al. Laser radar
signal denoising algorithm based on CEEMD combined
[1] 蔡瑞, 李勇, 刘天浩, 等. 金属小径管损伤电磁超声导波检测 with improved wavelet threshold[J]. Journal of Systems
的高效混合仿真方法及导波换能器可行性研究 [J]. 机械工程 Engineering and Electronics, 2023, 45(3): 654–659.
学报, 2020, 56(10): 34–41. [9] 罗亦泳, 黄城, 张静影. 基于变分模态分解的变形监测数
Cai Rui, Li Yong, Liu Tianhao, et al. A hybrid method 据去噪方法 [J]. 武汉大学学报 (信息科学版), 2020, 45(5):
for efficient simulation and feasibility study of guided- 784–790.
wave electromagnetic acoustic transducers for inspection Luo Yiyong, Huang Cheng, Zhang Jingying. Denoising
of metallic tubes with small diam[J]. Journal of Mechani- method of deformation monitoring data based on varia-
cal Engineering, 2020, 56(10): 34–41. tional mode decomposition[J]. Geomatics and Information
[2] 曹瀚彬, 田小东. 舰船电磁超声传感器检测信号性能分析 [J]. Science of Wuhan University, 2020, 45(5): 784–790.
舰船科学技术, 2022, 44(22): 120–123. [10] Ji G L, Wang C. A denoising method for seismic data