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采用超声时域反射法进行直接污垢检测，针对实际检测中污垢层较薄、杂波噪声较多、参考信号获取存在不准确匹配等问题，提出采用频域反卷积与高阶累积MUSIC谱估计相结合方式进行混叠信号分析，并在频域引入迭代方式对信道模型进行修正，增加了参数提取的准确性和实用性。文中分别对仿真信号与实际实验测量信号进行处理与结果分析，验证了此方法的可行性。