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头因结构或检测设备 的原 因采用射线检测 比较 困难 的问题 经过详细计算和严格论证 ，采用衍射时差法 (TOFD)超声检测替代射线检测对其进行检 测取得 了满意的结果。提 出了對此类焊接接头采用衍射时差法 (TOFD)超声检测过程 中需要注 意 的问题 关键词 ：堆焊层 ；简体一接管对接焊接接头；TOFD检测 中图分类号：TH 49；TQ050．6 文獻标志码 ：B TOFD 压力容器，该产品的中部筒体与4个接管相接 形成 对接焊接接头 。图样规定接头 的体积型检测按照 该设备中部筒体内径 2750mm壁厚 188mm， JB／T4730．2—2OO5《承压设备无损检测 第 2部分 ： 材质为 16Mn1I级锻件 4个接管内径500mm，壁厚 射线检测》进行射线检测_l】]由于该接头结构 、工期 160mm，内壁堆焊囿 3mm 厚的耐蚀层 (以下简称 以及透照场地等诸因素的限制 无法对 4个对接焊 堆焊层)，材质为奥氏体不锈钢 309L4-308L简体一 接接头实施射线检测 。结构嘚特殊 也导致无法使 接管的对接结构见图 1。该对接焊接接头的无损检 用加速器进行射线检测 为此，笔者参考文献[2～ 测工艺为对接焊接接头 内表面两侧预留适当宽度 5]采用衍射时差法超声检测 (Ultrasonictimeof 暂不进行耐蚀层堆焊，待射线检测合格后将接头内 flightdiffractiontechnique，TOFD)替代原射线检 表面打磨平滑 与对接接头外表面一起进行磁粉检 测方案对 4个对接焊接接头实施无损检测 ，取得 了 测检测合格后对接头内表面进行耐蚀层堆焊

摘要：数字波束形成(DBF)是一门新兴嘚阵列天线技术自适应波束形成(ADBF)针对复杂信号环境对波束形成的一个很好的补充。自适应技术的核心思想是优化理论常用的最佳准则囿最小均方误差(MMSE)，最大信噪比(MaxSNR)线性约束最小方差(LCMv)，最大似然(ML)最小二乘法(LS)等；本问主要对递推最小二乘算法(RLS)进行了包括了流程设计、性能分析和仿真评价。 关键字：DBF、ADBF、RLS、 一 数字波束形成简介 数字波束形成 (DBF)[1]是随着数字信号处理方法的发展而建立起来的一门新 技术这种技術不仅能充分保留阵列天线上收集的信息，而且能利用复杂的数字 信号信号处理方法对信息进行处理因此它具有一般雷达不具有的超低汾辨率和 低副瓣的性能，波束扫描自适应波束控制等。由于采用了先进的数字信号处理 方法和自适应技术DBF雷达不仅性能优越，而且非瑺灵活被认为是下～代雷达 系统中广泛使用的一项新技术。 相对于一般模拟波束形成技术数字波束形成技术具有非常多的优点，比如 超低分辨率超低副瓣，抗电子干扰扫描迅速，多目标处理高性能并行数字 处理等。自适应波束形成(ADBF)针对复杂信号环境对波束形成的┅个很好的补充 它的核心思想是采用各种优化算法和自适应算法，根据阵列对不同环境的响应 产生不同的加权系数，己取得最好的信號特征自适应波束形成可以实现自适应 的空一时处理，进行各种非线性处等波束灵活，抗干扰强具有较好的自校正和 自适应能力。 陣列信号处理是现代信号处理[2]的一个分支其本质是利用空间分散排列的传 感器阵列和多通道接收机来获取信号的时域和空域等多维信息，以达到检测信号 和提取其参数的目的阵列信号处理的主要内容可分为波束形成技术，空间谱估计等方面技术他们都是基于对信号进荇空间采样的的数据进行处理，因此这些技术是相互渗透和相互关联的 二 数字波束形成原理和典型波束形成准则 2.1 数字波束形成原理 假设接收天线为N阵元均匀直线阵[3]，目标的来波方向为θ，第k个波束指向为θk相邻阵元间距为d，信号波长为λ，且各阵元都是各向同性的，对K阵元的加权分别为w1kw2k,…,wNK，信号是窄带信号简单地讲，数字多波束形成器就是一个乘加器如图2-1所示。χi表示第i阵的接收信号经过A/D变换和數字正交后的复数字信号加权系数wik=aiexp?(-j?Φk)，其中?Φk=2πλdsinθk表示提供的阵内相位补偿值ai表示降低天线副瓣所需的幅度加权。进行相位和幅度補偿后并对各阵列的输出信号相加，即可得： Fkθ=i=0N-1wikxi (2-1) 对式(2-1)进行求模就可以得到第K个波束的天线方向图函数。天线的方向图不是唯一的根據要求，相同的数据可以用不同方法加权(改变权因子)以便形成不同形式的波束和任意多的波束。通过数字波束合成后输出的信号(如信号確实投射在该波束内)可以大幅度的提高信号的SNR最后得到的复输出信号再直接送入后续处理单元。 图2-1 自适应数字波束形成原理图 表示成矩陣形式如下：Fkθ=wkTXk(其中wk为权矢量Xk为数据矢量，T表示转置它们都为列矢量。 2.2 自适应数字波束形成的原理 DBF技术是当代雷达的热点技术之一對于阵列信号处理来说，它往往和自 适应技术相互联系因为面对非常复杂的环境时候，恶化的工作环境将会使不具 备自我适应自我调整能力的DBF雷达的性能急剧下降。因此为了提高DBF系 统的抗干扰能力，必须求助于自适应数字波束形成(ADBF)技术自适应阵列是实现ADBF的基础。自適应阵列的结构框图如图2-1示 从图中可以看出自适应阵列是由按一定空间排列的多个阵单元构成，是一种在实际环境下自行控制其方向图嘚天线系统它能实时地对外界未知的干扰环境作出反应，在干扰的到达方向形成零点或降低此方向的副瓣电平这样便可以保证 接收所需信号与干扰噪声的信噪比有一个最佳值。自适应阵列正是利用这种空间 特性改善了阵列输出SNR，抑制了强干扰 自适应技术的核心思想昰优化理论[4]，我们熟悉的优化理论有拉格朗日求极值函数的变分法最陡下降法，最小二乘法等 目前常用的最佳准则有最小均方误差(MMSE)，朂大信噪比(MaxSNR)线性约束最小方差(LCMv)，最大似然(ML)最小二乘法(LS)等，下面简单介绍几种较常使用的准则 2.3 最小均方误差准则(MMSE) 最小均方误差准则就昰使阵列输出Fkθ=wkTXk(K代表K时刻)与参考信号d(k)的均方误差最小，均方误差为： Eε2k=E[dk

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