编码激励技术是提高超声检测中探测距离与测量分辨力的关键,在所有编码码型中,只有正交互补Golay码能达到理想解码效果。为提高超声检测效率,论文以“超声检测的正交互补Golay码编解码技术与应用研究”为题,重点研究正交互补Golay码基础理论、多元正交互补Golay码编解码技术、准单次多元正交互补Golay码编解码技术实现方案等问题,对提高编码效率、信噪比、灵活性与可实施性具有重要的学术价值和实际意义,研究得到国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ230575)资助。论文研究超声检测的正交互补Golay码编解码技术与应用,从二元码激励方法、多元码激励方法两方面,综述国内外研究进展,确定研究内容。论文主要工作包括:(1)研究正交互补Golay码激励方案。根据正交互补Golay码的性质和A、B序列对的码元相互关系分别提出通项递推法、交叉内插法两种易于在FPGA中实现的正交互补Golay码合成方法;从合成、发射、接收三大模块分析硬件电路架构,完成硬件搭建;并从编码增益、激励效率两方面研究分析编码激励的性能,为正交互补Golay码合成的多元编码激励技术提供基础。(2)研究基于正交互补Golay多元码激励编解码技术。在编码原理研究方面,对发射模块涉及的基波生成模块、码元R倍内插器、卷积调幅、调相器进行详细研究;在解码原理研究方面,提出基于匹配、非匹配滤波两种解码方案;分析匹配滤波器脉冲压缩解码性能,对解码后回波旁瓣与主瓣峰值关系进行衡量,分析表明,PSNL越小,信噪比越高。(3)提出准单次多元正交互补Golay码编解码技术。研究正交互补Golay多元码激励模块化实现过程,实现多元码生成、调幅、调相和编码激励,通过软件算法实现准单次编码激励与解码,提高发射效率;提出时域反卷积法、频域解码法实现双次到单次激励码转换,进一步提高解码信噪比,并采用PNSL、HDL语言、消耗时间等参数综合评估解码性能。(4)通过Field II软件、ModelSim组件对准单次多元正交互补Golay码激励技术进行超声收发系统功能设计与硬件实现RTL级仿真,搭建测试平台,对应用单位提供的玻璃钢航天材料缺陷样件进行检测,检验该超声编码激励方案可实施性与有效性。实验结果表明,采用准单次多元正交互补Golay码进行扫描图像具有较高的清晰度,缺陷轮廓清晰,孔径大小比例(2:5:10)与实际一致性好,并具有较高信噪比,对工件缺陷检查结果提供可靠的评价标准。