随着厚截面复合材料在飞机关键结构件中的应用,针对厚截面复合材料的无损检测技术得到了快速发展,尤其是检测效率高、对人体无害的超声无损检测技术更是备受关注。许多检测场合受噪声污染,缺陷信号淹没在噪声中,大大影响了复合材料缺陷评价。如何实现噪声影响下厚截面复合材料超声信号的盲提取以及盲提取信号频谱分析的谱泄漏抑制是本文的主要研究内容。本文在复合材料超声检测国家自然科学基金、省自然科学基金以及博士点基金项目的支持下展开研究。第一章介绍了复合材料的主要缺陷类型、厚截面复合材料无损检测技术、孔隙检测技术以及信号处理技术的国内外发展现状,指出复合材料超声检测信号盲源分离技术以及全相位频谱技术研究的意义,点明本文的研究背景、研究内容以及章节安排。第二章 介绍了厚截面复合材料超声脉冲反射法检测的原理,构建了理想复合材料超声回波曲线并进行时频分析,对厚截面复合材料背散射信号进行成分分析,从技术上说明复合材料超声检测信号的复杂性及盲源分离和全相位频谱分析的必要性。第三章对盲源分离算法进行研究,为盲源分离在超声检测信号处理中的应用做好准备。首先,介绍了盲源分离的数学模型,进行了基本的理论分析；其次,提出了基于互信息最小化的盲分离算法,通过仿真实验对算法性能进行评价；最后,对提出的算法进行归一化改进,对优化算法用相同的仿真信号进行仿真实验,通过对比优化前后算法的性能指标,证明了优化算法具有更好的分离性能。第四章 结合盲分离优化算法,对厚截面复合材料超声信号盲提取技术进行研究。首先,介绍了厚截面复合材料超声反射法检测系统的构成；其次,研究了基于互信息最小化的盲分离优化算法对于厚截面复合材料超声回波信号的识别能力；最后,结合相空间重构理论对超声检测信号进行相空间重构,盲分离后得到多个独立分量,再通过赫斯特指数提取超声信号独立分量,最后将超声信号独立分量重建,实现噪声环境中厚截面复合材料超声信号的盲提取。第五章针对厚截面复合材料超声检测盲提取信号进行了全相位频谱分析研究。首先,对全相位频谱分析技术进行理论分析,并通过仿真实验比较了全相位数据预处理和传统数据预处理的不同；其次,对单一频率成分确定信号和多频率成分确定信号进行全相位频谱分析,并提出全相位时移相位差法进行频谱校正；最后,对含有微弱成分的复合信号进行全相位频谱分析,实现了微弱信号的检测,并对厚截面复合材料超声检测盲提取信号进行全相位频谱分析,和传统FFT相比识别出了更丰富的成分。第六章 总结了本文的主要内容和研究成果,并对后续工作进行了展望。