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针对固体火箭发动机多层粘接结构中的超声检测回波信号严重混迭及难以分辨的问题，提出对回波信号进行小波变换，提取小波变换后各个频段的能谱作为特征，为多层粘接结构中深层界面的粘接缺陷分析及识别提供依据。实验结果表明，超声回波信号分析方法可有效提取出固体发动机多层粘接结构中的深层界面信号特征，并能将缺陷识别、定位。