科技视界Science&TechnologyVisionDOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2022.30.06基于累加平均的超声C扫信号降噪方法研究田竞红（长沙理工大学汽车与机械工程学院，湖南长沙410000）■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■【摘要】工件内部缺陷在其形成初期，尺寸较小，因此难以使用超声C扫描成像技术获得其高精度成像。本研究开展了基于累加平均技术的超声C扫信号降噪方法，探究累加平均次数对降噪效果的影响。为了验证该方法的有效性，对直径1mm平底孔缺陷的多次水浸超声C扫实验信号进行处理，研究结果表明：此方法能够提高回波信号的信噪比和超声C扫图像的成像效果。【关键词】超声C扫成像；累加平均技术；信噪比；降噪■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■21世纪汽车、船舶、工程机械、核电设备、飞机等行业的高速发展，对产品的制造精度和可靠性提出了新的高度[1]。超声C扫成像经过几十年的发展，被广泛运用于各种缺陷检测中，具有定位准确、成本较低、自动化检测、对人体无害和可靠性强等优点。但是在裂纹或缺陷产生初期，其尺寸较小，难以使用超声C扫描成像技术对材料中的裂纹或缺陷进行高精度的成像[2]。目前已有多种信号处理技术，被用于提高信号的质量[3]。在其他领域中，学者们提出了一种累加平均技术能有效提高周期性信号信噪比。李昂[4]利用累加平均技术提高水下微弱回波信号的信噪比。潘冬阳[5]等人为提高高速信号采集系统中由于噪声过大而信噪比较低的问题，讨论了利用累加平均技术解决此问题的过程。周倩婷[6]等人通过多次采用累加平均技术得到信噪比随采用累加平均次数的平方根增长。累加平均技术能够有效地提高信号信噪比，在多个领域都有广泛的运用。本研究主要利用累加平均技术对超声C扫信号进行降噪处理。1累加平均理论及算法累加平均技术主要用于处理有效信号具有周期性，噪声信号具有随机性的情况中。若将此技术运用于超声检测中，回波信号可以表示为[4]：x（t）=s（t）+n（t）（1）式中：x（t）为接收到的回波信号；s（t）为回波信号中的有效信号；n（t）为回波信号中的随机噪声。在超声C扫成像中，可以将在同一环境和实验设置下连续多次扫描采集到的超声回波信号看作为周期性信号。因此将多次信号进行累加，可以表示为：x（ti+jΔt）=s（ti+jΔt）+n（ti+jΔt）（2）式中：s（ti）表示第i次扫描时的有效信号，其中i=1，2，3，4，...
