阵列超声场的信号采集与处理系统(2)

系统软件采用模块化方式编写，包括数字示波器初始化、译码选通、数据采集、参数测量、全波存储以及各种信号处理模块。

2.2 通信与数据采集

借助TDS210示波器自带的TDS2MM扩展模块的编程手册，可非常方便地实现计算机和示波器之间的通信，并对示波器中波形信号进行采集。系统启动后，对示波器进行初始化，设定通信参数，将示波器基、通道、触发、显示等子系统做相应设置，并开动选通，进行自动扫查。示波器实时采集换能器阵列装置中的超声波信号，同时计算机向示波器发送命令，取加数据，放入计算机内存，对常用波形参数（如周期、频率、振幅、上升时间、下降时间、脉冲宽度、峰-峰值等）做测量，将波形数据与测量结果存入计算机硬盘，留做后处理。所有数据可存成一个64阶的矩阵，矩阵的每个元素对应的是一个2500个点的回波信号。

2.3 信号处理与分析

通常的信号处理软件首先检出波形数据部分，从时域、空域和频域三个方面分别提取其有关特征参数。时域参数包括波的前沿、后沿、存在时间等；空域参数包括其均值、均方值、方差、概率密度等；频域参数包括其频谱密度等。

本系统不是简单地对单个波形数据进行特征提取。而是将一组波形数据先进行预处理，提高了信噪比后再进行信号的分析处理。

3 相控阵模拟及缺陷检测