结构健康监测技术可以代替人工实现对结构状况的在线关注,是智能制造、智能结构的一项非常重要的前沿技术。基于导波的板结构健康监测技术被认为是最具应用前景的一项结构健康监测方法。但受到时变条件等影响,基于导波损伤散射的结构监测技术还存在抗干扰能力很差的问题。板结构在工作状态下不可避免的会受到来自周围环境的振动影响,同时结构健康监测系统也会受到周围电磁场干扰的影响,这些影响会使结构健康监测系统无法从板结构中提取理想的信息。本文研究了Lamb波在板结构中的传播特性,通过对同步压缩小波变换信号分析技术的深入分析,研究采用同步压缩小波变换分析和提取Lamb波信号特征参数,并实现结构健康监测的方案。这项方案利用了Lamb波对微小损伤敏感的特点和同步压缩小波变换的高分辨率特点,拥有较强的抗干扰能力。本文包括以下几个主要内容:(1)介绍了结构健康监测技术的相关信息,以及压电晶片主动传感器在结构健康监测技术中的应用。(2)分析了针对损伤散射的信号分析方法的局限性,从小波变换开始推导了同步压缩小波变换的公式,通过实验验证其结果具有更高的分辨率,并研究了同步压缩小波变换的计算机实现方法。(3)研究了板结构中的损伤对Lamb波传播的影响机理,提出了一种特征提取方案。该方案使用多个不同中心频率的激励信号激发板结构中的Lamb波,利用同步压缩小波变换技术从响应信号中提取主要成分,根据主要成分的数量和能量传播速度得到特征向量集合。使用特征向量集合可以绘制各主要成分能量传播速度随频率变化的曲线,用于损伤判断。(4)设计了一种使用压电晶片主动传感器和同步压缩小波变换技术的结构健康监测方案,包括硬件设计和软件设计。通过搭建实验平台验证方案的有效性。实验结果表明,本文研究的一种基于同步压缩小波变换的Lamb波结构健康监测技术是可行的,具有对微小损伤的敏感性和较强的抗干扰能力。