[发明专利]疏松样品纵横波速度分析方法、装置及计算机存储介质

权利要求书

1.一种疏松样品纵横波速度的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

a利用VMD方法对含有噪声的超声频透射波信号{VS}进行分解，得到模态分量{VS_i}，i＝1,…,N，N为模态分量的总数；

b基于所述步骤a中的模态分量{VS_i}，i＝1,…,N，依次计算各个模态分量的Fourier谱，利用Fourier谱来判断噪声模态和有效信号模态的分界，进而对筛选出的模态分量进行TFPF分析，得到的结果为I为含噪模态分量的最小标号；

c将所述步骤b中的结果与未处理的模态分量相加，得到原始信号的趋势及细节结构；

d基于所述步骤c得到的原始信号趋势及细节结构，拾取初值Δt；

e基于拾取初值Δt，计算样品的纵横波速度。

2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步骤a中，模态分量{VS_i}，i＝1,…,N是从低频到高频依次排列。

3.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步骤b中，基于所述步骤a中的模态分量{VS_i}，i＝1,…,N，依次计算各个模态分量的Fourier谱F(ω)，其计算公式如下：

其中，ω表示频率变量；VS_i表示第i个模态分量，t表示时间。

4.根据权利要求3所述的分析方法，其特征在于，所述步骤b中，由Fourier谱可以得到每个模态分量的主频{ω_i}，i＝1,,N，当模态分量VS_i的主频ω_i远大于VS_i-1的主频ω_i-1，那么从第i个起之后的模态分量都需要利用TFPF进行处理。

5.根据权利要求3所述的分析方法，其特征在于，所述步骤b中，对模态分量采用不同窗长的TFPF，i越大表示模态分量的频率越高，那么就选用越长的窗。

6.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步骤c中，将未处理过的模态分量{VS_i}，i＝1,…,N和相加就得到了原信号的趋势及细节结构。

7.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步骤d中，根据P波和S波初始波向上起跳和向下起跳的特点，准确拾取P波和S波的初始起跳点。

8.根据权利要求3所述的分析方法，其特征在于，所述步骤e中，纵横波速度的计算公式为：

V＝l_s/Δt

其中，l_s表示样品长度，Δt表示波通过样品的传播时间。

9.一种疏松样品纵横波速度分析装置，其特征在于，包括：

第一处理单元，用于利用VMD方法对含有噪声的超声频透射波信号{VS}进行分解，得到模态分量{VS_i}，i＝1,…,N，N为模态分量的总数；

第二处理单元，用于基于所述步骤a中的模态分量{VS_i}，i＝1,…,N，依次计算各个模态分量的Fourier谱，利用Fourier谱来判断噪声模态和有效信号模态的分界，进而对筛选出的模态分量进行TFPF分析，得到的结果为I为含噪模态分量的最小标号；

第三处理单元，用于将所述步骤b中的结果与未处理的模态分量相加，得到原始信号的趋势及细节结构；

第四处理单元，用于基于所述步骤c得到的原始信号趋势及细节结构，拾取初值Δt；

第五处理单元，用于基于拾取初值Δt，计算样品的纵横波速度。

10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述分析方法的步骤。