| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第10页 |
| 1.2 钢轨无损探伤的国内外研究现状 | 第10-12页 |
| 1.2.1 国外钢轨无损探伤的研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 国内钢轨无损探伤的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 钢轨电磁超声无损探伤国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第14-15页 |
| 第2章 电磁超声仿真及传感器系统方案设计 | 第15-46页 |
| 2.1 电磁超声原理 | 第15-22页 |
| 2.1.1 铁磁材料的磁化特性和磁致伸缩特性 | 第15-18页 |
| 2.1.2 铁磁性材料内部的洛伦兹力机理与磁致伸缩机理 | 第18-22页 |
| 2.2 电磁超声传感器设计与仿真 | 第22-41页 |
| 2.2.1 基于洛伦兹力机理的EMAT有限元建模 | 第22页 |
| 2.2.2 钢轨仿真整体模型 | 第22-23页 |
| 2.2.3 钢轨轨面Lamb电磁超声传感器设计与仿真 | 第23-33页 |
| 2.2.4 钢轨轨底Lamb电磁超声传感器设计与仿真 | 第33-35页 |
| 2.2.5 钢轨轨腰SV斜入射电磁超声传感器设计及仿真 | 第35-41页 |
| 2.3 电磁超声钢轨系统方案 | 第41-42页 |
| 2.4 钢轨电磁超声探头组件设计 | 第42-45页 |
| 2.4.1 导波(Lamb波)传感器传感器传感器及参数 | 第42-43页 |
| 2.4.2 轨头斜探头传感器设计及参数 | 第43-44页 |
| 2.4.3 轨腰斜探头传感器传感器设计及参数 | 第44页 |
| 2.4.4 轨体直射探头传感器设计及参数 | 第44-45页 |
| 2.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第3章 EMAT信号处理及FPGA功能模块设计 | 第46-65页 |
| 3.1 信号频谱分析 | 第46-47页 |
| 3.1.1 傅里叶变换 | 第46-47页 |
| 3.1.2 短时傅里叶变换 | 第47页 |
| 3.2 电磁超声信号及噪声特征分析 | 第47-48页 |
| 3.3 FIR带通滤波降噪 | 第48-50页 |
| 3.4 小波信号处理 | 第50-57页 |
| 3.4.1 小波分析 | 第50-51页 |
| 3.4.2 连续小波变换与离散小波变换的定义及特性 | 第51-52页 |
| 3.4.3 Wavelettoolbox小波算法仿真 | 第52-54页 |
| 3.4.4 Matlab小波算法仿真及实现 | 第54-57页 |
| 3.5 EMAT信号处理的FPGA功能模块设计 | 第57-64页 |
| 3.5.1 DCM时钟管理模块 | 第58-59页 |
| 3.5.2 AGC自动增益控制 | 第59页 |
| 3.5.3 小波降噪模块 | 第59-61页 |
| 3.5.4 FIFO | 第61-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 电磁超声处理系统设计 | 第65-77页 |
| 4.1 FPGA信号处理系统设计 | 第65页 |
| 4.2 前端处理电路设计 | 第65-66页 |
| 4.2.1 固定增益放大电路 | 第65-66页 |
| 4.2.2 带外噪声滤波电路 | 第66页 |
| 4.3 AGC电路 | 第66-67页 |
| 4.4 ADC采样电路设计 | 第67-68页 |
| 4.5 DDR3SRAM电路设计 | 第68页 |
| 4.6 C6455电路设计 | 第68-70页 |
| 4.7 系统电源与时钟设计 | 第70-71页 |
| 4.7.1 系统电源设计 | 第70页 |
| 4.7.2 系统时钟设计 | 第70页 |
| 4.7.3 PCB设计 | 第70-71页 |
| 4.8 实验测试及结果分析 | 第71-76页 |
| 4.8.1 试验平台 | 第71-72页 |
| 4.8.2 Lamb传感器实验测试及结果分析 | 第72-74页 |
| 4.8.3 37°SV斜入射传感器实验测试及结果分析 | 第74-75页 |
| 4.8.4 降噪处理实验测试及结果分析 | 第75-76页 |
| 4.9 本章小结 | 第76-77页 |
| 结论 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 个人简历 | 第84页 |
