[发明专利]一种软材料声学参数的测量方法

权利要求书

1.一种软材料声学参数的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：向试块发射超声脉冲并采集脉冲回波，脉冲回波包括试块-空气界面脉冲回波和试块-样品界面脉冲回波；其中，第n个试块-空气界面脉冲回波为第n个试块-样品界面脉冲回波为

步骤S2：采用采集的试块-空气界面和试块-样品界面脉冲回波，通过线性拟合方法计算试块-样品界面上的复反射系数；其中，计算试块-样品界面上的复反射系数的具体过程为：

(a)选取脉冲序列第n个脉冲为起始点，对每个脉冲信号进行截取并计算每个脉冲信号的幅度谱和相位谱；

(b)在和中选取脉冲组合，遍历脉冲组合确定最优拟合脉冲组合；确定最优拟合脉冲组合的具体过程为：

在和中选取脉冲组合k≤n≤l，将对n进行线性拟合，得到的斜率记为aA(k，l，f)，每个组合中各个频率点上的线性拟合的决定系数平均值记为

在和中选取脉冲组合k≤n≤l，将对n进行线性拟合，得到的斜率记为a_φ(k，l，f)，每个组合中各个频率点上的线性拟合的决定系数记为

取信噪比大于6dB的前N组脉冲信号，遍历所有k、l的值，得到1≤k＜l≤N范围内的所有a_A(k，l，f)、a_φ(k，l，f)、当k＝K_A，l＝L_A时，取最大值，确定对于复反射系数幅值的最优拟合组合为K_A-L_A；当k＝K_φ，l＝L_φ时，取最大值，确定对于复反射系数相位的最优拟合组合为K_φ-L_φ；其中，k和l为正整数；

(c)根据最优拟合脉冲组合计算复反射系数的幅值以及相位；据最优拟合组合K_φ和L_φ计算得到a_A(K_A，L_A，f)和a_φ(K_φ，L_φ，f)，得到复反射系数的幅度谱为复反射系数的相位谱为φ_r(f)＝a_φ(K_φ，L_φ，f)；通过下列公式计算得到a_A(K_A，L_A，f)和a_φ(K_φ，L_φ，f)：

其中f_M是线性调频z变换中在有效带宽f_L-f_H内均匀选取的M个频率点；

步骤S3：采用复反射系数的幅度谱和相位谱，计算待测样品中声速和声衰减系数；通过下列公式计算待测样品中的声速：

通过下列公式计算待测样品中的声衰减系数：

其中，f为频率，φ_r为复反射系数的相位谱，R_II为复反射系数的幅度谱，^*代表复变量的共轭运算，c_F为试块中的声速，ρ_F为试块材料的密度，ρ_P是待测样品的密度。