[发明专利]基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法

权利要求书

1.一种基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，其特征在于：将压缩感知理论引入到声发射信号检测技术中，然后利用添加掩膜信号的EMD分解方法实现对声发射信号的分解，并对分量做Hilbert变换，确定泄漏发生的起止时间，具体处理步骤如下：

第一步：获取声发射原始信号，利用数字滤波器滤除超出泄漏声发射信号频域的高频噪声；

第二步：应用压缩感知理论对第一步获得的声发射发射信号进行压缩采样，用一个长度远小于原始信号的观测矩阵感知声发射原信号，得到一组观测值；

第三步：利用OMP(Orthogonal Matching Pursuit，正交匹配追踪)算法对第二步获得的压缩信号进行重构，得到重构声发射信号；

第四步：采用掩膜信号法的EMD分解声发射信号，将第三步重构声发射信号中不同频率的分量从高频到低频依次分出；

第五步：对第四步分出的各声发射信号频率分量做Hilbert变换，确定声发射信号的起止时间。

2.根据权利要求1所述的基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，其特征在于：第一步和第二步为已知的测量矩阵，声发射信号X长度为N，稀疏度为K，遵循压缩感知理论，将X投影到上，得到一组长度远小于N的测量值Y，根据测量值和测量矩阵做逆运算便可以重构信号X，得到稀疏逼近。

3.根据权利要求1或2所述的基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，其特征在于：所述第二步使信号采样不再受Nyquist采样定理的限制，提高数据压缩效率，降低数据采集、传输及存储成本。

4.根据权利要求1所述的基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，其特征在于：第三步采用OMP算法，本质上完成了第一步范数的最优化，实现对压缩声发射信号的快速精确重构。

5.根据权利要求1所述的基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，其特征在于：在第四步声发射信号中添加掩膜信号，对含有掩膜信号的声发射信号进行HHT(Hilbert-Huang Transform，希尔伯特-黄变换)。

6.根据权利要求1或5所述的基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，其特征在于：在第四步声发射信号中所添加的掩膜信号为，即掩膜信号的频率值为相邻两个最高频率之和，幅值为最高频率的幅值。

7.根据权利要求1或7所述的基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，其特征在于：第四步当声发射信号包含N个邻近频率分量时，需要在分解过程中不断添加N-1个掩膜信号，直到剩下最后一个单一的频率分量。

8.根据权利要求1所述的基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，其特征在于：对第五步分解出的声发射信号分量做Hilbert变换，可以确定其发生的起止时间。

9.一种基于压缩感知和掩膜信号法HHT的管道泄漏声发射信号处理方法，即压缩感知理论应用于泄漏声发射信号检测技术中。