CN112710734B - 基于gold码的螺栓损伤超声波检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法，其在发射端利用多个不同的GOLD码分别调制线性扫频正弦波得到多个不同的检测信号，通过各个输入端口各自发射不同的检测信号，每一输出端口捕获到的均是采用不同的GOLD码调制的信号(不同的输入端口发送的检测信号)，在接收端，同样利用GOLD码调制线性扫频正弦波得到各个螺栓的参考信号，并计算参考信号与所接收到信号的相关性，以此实现对来自不同螺栓的信号进行分析识别，并根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断各个螺栓的损伤程度。本发明实现了对多个螺栓的同时检测，大大提高了检测系统的检测效率。相应的，本发明还公开了一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测系统。

Description

基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法及系统

技术领域

本发明涉及螺栓损伤检测技术领域，尤其涉及一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法及系统。

背景技术

螺栓是大量结构和设备的关键部件。为减少由于螺栓损伤等导致的事故发生，目前，国内外学者提出了一系列的螺栓损伤检测方法。这些方法大体可以分为以下两种：

一、利用压电材料的压电阻抗和结构的机械阻抗之间的关系进行检测，即是通过压电材料阻抗的变化来表征螺栓损伤所导致的机械阻抗变化，从而判断螺栓的当前状态。例如，Argatov等人建立了压电材料的压电阻抗和单螺栓连接结构上螺栓紧固力矩之间的数学模型，以定量表征螺栓的松动。Ritdumrongkul等人建立了传感器电阻抗与螺栓连接区域紧固力之间的数学关系，以此通过测定压电陶瓷电阻抗分析螺栓的松动和损伤。Wang等人通过计算智能压电片阻抗的归一化的根均方差来分析螺栓预紧力的变化。

二、利用应力波在结构中传播来实现螺栓检测。应力波在结构中传播时，能量会随着结构的损伤而减小。利用这一特性，通过计算应力波信号能量来对螺栓的状态进行表征。利用应力波首波的峰值变化量可以表征螺栓的腐蚀损伤水平。例如，Meyer等人利用撞击调制的方法检测到螺栓接头的松动。Zhang等人尝试了基于振动声调制的螺栓松动早期检测方法，并验证了该方法的有效性，同时，他们还提出了一种结合信号谱特征的非线性损伤指数来量化螺栓松动水平。Wang等人以导波信号的时域能量描述了螺栓的预紧力。

虽然上述检测方案可实现螺栓状态的有效检测，但现有的螺栓损伤检测方案中，往往是采用单一的输入输出端口的形式。这种单对单的检测模式，单次只能检测一个螺栓，无法实现多个螺栓的同步检测。而大型结构中可能会有成百上千的螺栓，当需要检测大量螺栓时，则需要花费大量的检测时间，检测效率低下，无法实现对所有螺栓的状态进行实时检测。

因此，亟需提供一种能够对多个螺栓状态同步检测、检测效率高的基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法及系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对多个螺栓状态同步检测、检测效率高的基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法及系统。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供了一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法，其适用于具有多个输入端口和多个输出端口的超声波检测系统，每一所述输入端口对应多个螺栓，该多个螺栓分别对应不同的所述输出端口。该检测方法包括：在发射端，根据输入端口的数量，选取相同数量的GOLD码，各所述GOLD码不同；分别利用各所述GOLD码的码片值对线性扫频正弦波进行调制，以获得与所述输入端口同等数量的检测信号；多个所述输入端口通过压电传感器同步向与其对应的螺栓发射所述检测信号，每一所述输入端口对应一所述检测信号，所述检测信号通过螺栓后被与该螺栓对应的输出端口捕获。在接收端，采用与该输出端口对应的输入端口一样的GOLD码、线性扫频正弦波和调制方式产生该输出端口所对应螺栓的参考信号；将该输出端口捕获的信号与所述参考信号进行相关运算，根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断该螺栓的损伤程度。

较佳地，基于下式对所述线性扫频正弦波进行调制获得所述检测信号：

其中，

x_n(t)表示第n个所述输入端口发射的检测信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度；

基于下式产生所述参考信号：

其中，reo_n,q(t)表示输入端口n和输出端口q对应的螺栓(n,q)的参考信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度。

具体地，第q个输出端口捕获的信号y_q(t)为：

其中，x_n(t)表示第n个所述输入端口发射的检测信号，n表示输入端口序号，N表示输入端口的数量，

表示卷积，h_nq(t)表示第n个输入端口到第q个输出端口之间的超声波信道响应函数；

对输入端口n和输出端口q对应的螺栓(n,q)的参考信号reo_n,q(t)与输出端口q捕获的信号y_q(t)进行相关运算，获得该螺栓(n,q)对应的输出信号e_n,q(t)：

所述输出信号e_n,q(t)的能量值为：

ρ_n,q＝∫(e_n,q(t))²dt

其中，

表示卷积，t表示时间，ρ_n,q表示能量值。

较佳地，所述检测方法还包括：预先将所有待检测的螺栓分成N组，每一组包括有若干个螺栓；配置不同组别的螺栓对应不同的输入端口，同一组别中的所有螺栓分别对应同一输入端口，且该组别中的各个螺栓分别对应不同的输出端口。

具体地，所述输入端口通过压电传感器向螺栓发射所述检测信号，所述输出端口通过压电传感器捕获通过螺栓后的信号。

为了实现上述目的， 本发明还提供了一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测系统，包括压电传感器、多个输入端口、多个输出端口、GOLD码生成器、调制器、处理器以及用于提供线性扫频正弦波的信号发生器，每一所述输入端口对应多个螺栓，该多个螺栓分别对应不同的所述输出端口。在发射端，所述GOLD码生成器生成与所述输入端口的数量相同数量的GOLD码，各所述GOLD码不同，所述调制器分别利用各所述GOLD码的码片值对线性扫频正弦波进行调制，以获得与所述输入端口同等数量的检测信号，多个所述输入端口通过压电传感器同步向与其对应的螺栓发射所述检测信号，每一所述输入端口对应一所述检测信号，所述检测信号通过螺栓后被与该螺栓对应的输出端口捕获。在接收端，所述调制器采用与该输出端口对应的输入端口一样的GOLD码、线性扫频正弦波和调制方式产生该输出端口所对应螺栓的参考信号；所述处理器将该输出端口捕获的信号与所述参考信号进行相关运算，以根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断该螺栓的损伤程度。

较佳地，所述调制器基于下式对所述线性扫频正弦波进行调制获得所述检测信号：

其中，

x_n(t)表示第n个所述输入端口发射的检测信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度；

所述调制器基于下式产生所述参考信号：

其中，reo_n,q(t)表示输入端口n和输出端口q对应的螺栓(n,q)的参考信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度。

具体地，第q个输出端口捕获的信号y_q(t)为：

其中，x_n(t)表示第n个所述输入端口发射的检测信号，n表示输入端口序号，N表示输入端口的数量，

表示卷积，h_nq(t)表示第n个输入端口到第q个输出端口之间的超声波信道响应函数；

所述处理器对输入端口n和输出端口q对应的螺栓(n,q)的参考信号reo_n,q(t)与输出端口q捕获的信号y_q(t)进行相关运算，获得该螺栓(n,q)对应的输出信号e_n,q(t)：

所述输出信号e_n,q(t)的能量值为：

ρ_n,q＝∫(e_n,q(t))²dt

其中，

表示卷积，t表示时间，ρ_n，q表示能量值。

具体地，所述输入端口通过压电传感器向螺栓发射所述检测信号，所述输出端口通过压电传感器捕获通过螺栓后的信号。

与现有技术相比，本发明利用多个不同的GOLD码分别调制线性扫频正弦波得到多个不同的检测信号，发射端的各个输入端口各自发射不同的检测信号，每一输出端口捕获到的均是采用不同的GOLD码调制的信号(不同的输入端口发送的检测信号)，在接收端，同样利用GOLD码调制线性扫频正弦波得到各个螺栓的参考信号，并计算参考信号与所接收到信号的相关性，以此实现对来自不同螺栓的信号进行分析识别，并根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断各个螺栓的损伤程度。本发明实现了对多个螺栓的同时检测，大大提高了检测系统的检测效率。

附图说明

图1为本发明实施例基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测系统的示意图。

图2a为本发明一实施例发射端的组成结构框图。

图2b为本发明一实施例接收端的组成结构框图。

图3为本发明在螺栓损伤超声波检测试验时所采用2输入2输出检测系统的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但不构成对本发明的任何限制。

本发明公开了一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法及基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测系统，其适用于同时对多个螺栓的损伤状态进行超声检测，以提高螺栓检测效率，从而可以更好地适用于螺栓数目较多的结构的检测。

本实施例提供了一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法，其适用于具有多个输入端口和多个输出端口的检测系统(如图1所示)，每一输入端口对应多个螺栓，该多个螺栓又分别与不同的输出端口对应。具体的，该基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法包括：

在发射端，根据输入端口的数量，选取相同数量的GOLD码，各GOLD码不同。根据各GOLD码的码片值，分别对线性扫频正弦波进行调制获得与输入端口同等数量的检测信号；即是，分别利用一GOLD码对一线性扫频正弦波进行调制，获得一检测信号，例如，采用GOLD码1对线性扫频正弦波进行时延调制获得输入端口1发射的检测信号，采用GOLD码n对线性扫频正弦波进行时延调制获得输入端口n发射的检测信号，采用GOLD码N对线性扫频正弦波进行时延调制获得输入端口N发射的检测信号；最终，获得与输入端口(GOLD码)同等数量的检测信号。然后，多个输入端口通过压电传感器同步向与其对应的螺栓发射检测信号，每一输入端口对应一检测信号，检测信号通过螺栓后被与该螺栓对应的输出端口捕获。图1所示实施例中，输入端口的数量为N，相应的，GOLD码的数量也为N，检测信号的数量同样为N，输出端口的数量为Q，该检测系统可实现同时对N×Q个螺栓进行检测。

在接收端，采用与该输出端口对应的输入端口一样的GOLD码、线性扫频正弦波和调制方式产生该输出端口所对应螺栓的参考信号，例如，输入端口1发射检测信号通过螺栓(1,1)后被输出端口1捕获，若该检测信号为采用GOLD码1调制获得，则该输出端口1对于螺栓(1,1)的参考信号也为采用GOLD码1调制获得；再例如，输入端口n发射检测信号通过螺栓(n,1)后被输出端口1捕获，若该检测信号为采用GOLD码n调制获得，则该输出端口1对于螺栓(n,1)的参考信号也为采用GOLD码n调制获得。然后，将该输出端口捕获的信号(经过该输出端口对应的N个螺栓后的所有信号叠加)与参考信号进行相关运算，并根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断该螺栓的损伤程度。

其中，文中“输入端口对应的输出端口”此类描述指的是接收输入端口发射的检测信号的输出端口，“输入端口对应的螺栓”此类描述指的是输入端口发射的检测信号经过的螺栓，“输出端口对应的螺栓”此类描述指的是输出端口捕获到信号的螺栓。

在该实施例中，该检测方法还包括：预先将所有待检测的螺栓分成N组，每一组包括有Q个螺栓；配置不同组别的螺栓对应不同的输入端口，同一组别中的所有螺栓分别对应同一输入端口，且该组别中的各个螺栓分别对应不同的输出端口。例如，第1组螺栓(1,1)、…、(1,Q)均对应输入端口1，而第1组螺栓(1,1)、…、(1,Q)又分别对应输出端口1-Q；第n组螺栓(n,1)、…、(n,Q)均对应输入端口n，而第n组螺栓(n,1)、…、(n,Q)又分别对应输出端口1-Q；第N组螺栓(N,1)、…、(N,Q)均对应输入端口N，而第N组螺栓(N,1)、…、(N,Q)又分别对应输出端口1-Q。每一输出端口至多与同一输入端口对应的其中一个螺栓对应，输出端口1捕获得到经分别与不同的输入端口1-N对应的螺栓(1,1)、…、(N,1)共N个螺栓的信号，输出端口q捕获得到经分别与不同的输入端口1-N对应的螺栓(1,q)、…、(N,q)共N个螺栓的信号，输出端口Q同样捕获得到经分别与不同的输入端口1-N对应的螺栓(1,Q)到(N,Q)共N个螺栓的信号。附带一提的是，在各个输出端口如何对捕获到的信号进行相关运算以解析出分别对应N个螺栓的输出信号为现有技术。在该实施例中，各个输入端口分别通过压电传感器向对应的螺栓发射检测信号，各个输出端口分别通过压电传感器捕获通过与其对应的螺栓后的信号。

具体的，在该实施例中，是基于下式对线性扫频正弦波进行调制获得检测信号，调制方法简单，易于实现。

其中，

x_n(t)表示第n个输入端口发射的检测信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度。

相应的，采用与输入端口相同的调制方法对线性扫频正弦波进行调制获得参考信号，例如，输入端口n和输出端口q对应的螺栓(n,q)在输出端口q的参考信号可表示为：

其中，reo_n,q(t)表示输入端口n和输出端口q对应的螺栓(n,q)的参考信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度。

第q个输出端口捕获的信号y_q(t)可表示为：

其中，x_n(t)表示第n个输入端口发射的检测信号，n表示输入端口序号，N表示输入端口的数量，

表示卷积,h_nq(t)表示第n个输入端口到第q个输出端口之间的超声波信道响应函数。

对输入端口n和输出端口q对应的螺栓(n,q)的参考信号reo_n,q(t)与输出端口q捕获的信号y_q(t)进行相关运算(如何进行相关运算为现有技术)，获得与螺栓(n,q)对应的输出信号e_n,q(t)：

基于下式计算螺栓(n,q)对应的输出信号e_n,q(t)的能量值为：

ρ_n,q＝f(e_n,q(t))²dt

其中，

表示卷积，t表示时间，ρ_n,q表示能量值。根据该能量值ρ_n,q的数值大小可以判断螺栓(n,q)的损伤程度。

相应的，另一实施例提供了一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测系统，该检测系统包括压电传感器(图未示)、多个输入端口1-N、多个输出端口1-Q、GOLD码生成器、调制器、处理器40以及用于提供线性扫频正弦波的信号发生器，每一输入端口对应多个螺栓，该多个螺栓分别对应不同的输出端口。在发射端，GOLD码生成器生成与输入端口的数量相同数量的GOLD码，各GOLD码不同。调制器根据各GOLD码的码片值，分别对线性扫频正弦波进行调制，以获得与输入端口同等数量的检测信号；即是，分别利用一GOLD码对一线性扫频正弦波进行调制，获得一检测信号，最终，获得与输入端口(GOLD码)同等数量的检测信号。多个输入端口通过压电传感器同步向与其对应的螺栓发射检测信号，每一输入端口对应一检测信号，检测信号通过螺栓后被与该螺栓对应的输出端口捕获。在接收端，调制器采用与该输出端口对应的输入端口一样的GOLD码、线性扫频正弦波和调制方式产生该输出端口所对应螺栓的参考信号。处理器40将该输出端口捕获的信号(经过该输出端口对应的N个螺栓后的所有信号叠加)与参考信号进行相关运算，以根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断该螺栓的损伤程度。

其中，输入端口、输出端口的配置，调制器如何对线性扫频正弦波进行调制获得检测信号、如何对线性扫频正弦波进行调制获得参考信号，处理器40如何对参考信号进行相关运算获得输出信号的能量值可参考前述检测方法中的相应描述，在此不再赘述。调制器可以采用现有的调制器，处理器40可以为任何具备相应的数据处理能力的电子设备，例如笔记本电脑等。在该实施例中，GOLD码生成器包括第一GOLD码生成器11和第二GOLD码生成器(图未示)，信号发生器包括第一信号发生器21和第二信号发生器22，调制器同样包括第一调制器31和第二调制器32。如图2a、2b所示，发射端设有一第一GOLD码生成器11、一第一信号发生器21以及一第一调制器31，第一GOLD码生成器11生成N个GOLD码(GOLD码1-N)，第一信号发生器21提供N个线性扫频正弦波，第一调制器31利用GOLD码1-N分别对线性扫频正弦波进行调制获得N个检测信号。接收端设有一第二GOLD码生成器、一第二信号发生器22以及一第二调制器32，第二GOLD码生成器生成N个GOLD码(GOLD码1-N)，第二信号发生器22提供N个线性扫频正弦波，第二调制器32利用GOLD码1-N分别对线性扫频正弦波进行调制获得各个螺栓的参考信号。

请参阅图3，图3示出了一2输入2输出检测系统，通过该2输入2输出检测系统同时对4个损伤状态不同的螺栓Status1-4进行检测，四个螺栓Status1-4分别对应腐蚀0.5小时、1小时、2.5小时、3小时(螺栓Status1-4的腐蚀逐渐加深)。该实施例所采用线性扫频正弦波的信号宽度为1s，频率范围从1kHz到200KHz，使用2个分别包含7个码片的Gold码对该线性扫频正弦波进行调制。利用NI-6361连接压电传感器实现信号的接收和发射，采样频率为2MS/s。最后通过matlab对输出端口捕获到的信号进行处理，从而获得输出结果(前述能量值)如下表1所示。

表1

由表1可以看出，对于螺栓Status1-4，随着螺栓的腐蚀程度的加深，检测系统输出的能量值逐渐减小。由此可见，可以通过该检测系统输出的能量值判断螺栓的损伤状态。

为进一步验证本发明的可行性，还另外单独对上述4种状态的螺栓Status1-4进行检测，并且，利用小波分析对单独检测的结果进行处理。相应的小波分析结果如下表2所示。

表2

由表2可以看出，对各个螺栓单独检测时，小波分析的结果也为随着螺栓腐蚀的加深而减小。由此可以进一步验证本发明的可行性。

综上，本发明利用多个不同的GOLD码分别调制线性扫频正弦波得到多个不同的检测信号，发射端的各个输入端口各自发射不同的检测信号，每一输出端口捕获到的均是采用不同的GOLD码调制的信号(不同的输入端口发送的检测信号)，在接收端，同样利用GOLD码调制线性扫频正弦波得到各个螺栓的参考信号，并计算参考信号与所接收到信号的相关性，以此实现对来自不同螺栓的信号进行分析识别，并根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断各个螺栓的损伤程度。本发明实现了对多个螺栓的同时检测，大大提高了检测系统的检测效率。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测方法，适用于具有多个输入端口和多个输出端口的超声波检测系统，每一所述输入端口对应多个螺栓，该多个螺栓分别对应不同的所述输出端口，其特征在于，该检测方法包括：

在发射端，根据输入端口的数量，选取相同数量的GOLD码，各所述GOLD码不同；分别利用各所述GOLD码的码片值对线性扫频正弦波进行调制，以获得与所述输入端口同等数量的检测信号；多个所述输入端口通过压电传感器同步向与其对应的螺栓发射所述检测信号，每一所述输入端口对应一所述检测信号，所述检测信号通过螺栓后被与该螺栓对应的输出端口捕获；

在接收端，采用与该输出端口对应的输入端口一样的GOLD码、线性扫频正弦波和调制方式产生该输出端口所对应螺栓的参考信号；将该输出端口捕获的信号与所述参考信号进行相关运算，根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断该螺栓的损伤程度；

基于下式对所述线性扫频正弦波进行调制获得所述检测信号：

其中，

x_n(t)表示第n个所述输入端口发射的检测信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度；

基于下式产生所述参考信号：

其中，reo_n,q(t)表示输入端口n和输出端口q对应的螺栓的参考信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度；

第q个输出端口捕获的信号y_q(t)为：

其中，x_n(t)表示第n个所述输入端口发射的检测信号，n表示输入端口序号，N表示输入端口的数量，

表示卷积，h_nq(t)表示第n个输入端口到第q个输出端口之间的超声波信道响应函数；

对输入端口n和输出端口q对应的螺栓的参考信号reo_n,q(t)与输出端口q捕获的信号y_q(t)进行相关运算，获得该螺栓对应的输出信号e_n,q(t)：

所述输出信号e_n,q(t)的能量值为：

ρ_n,q＝∫(e_n,q(t))²dt

其中，

表示卷积，t表示时间，ρ_n,q表示能量值。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，还包括：

预先将所有待检测的螺栓分成N组，每一组包括有若干个螺栓；

配置不同组别的螺栓对应不同的输入端口，同一组别中的所有螺栓分别对应同一输入端口，且该组别中的各个螺栓分别对应不同的输出端口。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述输出端口通过压电传感器捕获通过螺栓后的信号。

4.一种基于GOLD码的螺栓损伤超声波检测系统，其特征在于，包括压电传感器、多个输入端口、多个输出端口、GOLD码生成器、调制器、处理器以及用于提供线性扫频正弦波的信号发生器，每一所述输入端口对应多个螺栓，该多个螺栓分别对应不同的所述输出端口；在发射端，所述GOLD码生成器生成与所述输入端口的数量相同数量的GOLD码，各所述GOLD码不同，所述调制器分别利用各所述GOLD码的码片值对线性扫频正弦波进行调制，以获得与所述输入端口同等数量的检测信号，多个所述输入端口通过压电传感器同步向与其对应的螺栓发射所述检测信号，每一所述输入端口对应一所述检测信号，所述检测信号通过螺栓后被与该螺栓对应的输出端口捕获；在接收端，所述调制器采用与该输出端口对应的输入端口一样的GOLD码、线性扫频正弦波和调制方式产生该输出端口所对应螺栓的参考信号；所述处理器将该输出端口捕获的信号与所述参考信号进行相关运算，以根据相关运算后获得的输出信号的能量值判断该螺栓的损伤程度；

所述调制器基于下式对所述线性扫频正弦波进行调制获得所述检测信号：

其中，

x_n(t)表示第n个所述输入端口发射的检测信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度；

所述调制器基于下式产生所述参考信号：

其中，reo_n,q(t)表示输入端口n和输出端口q对应的螺栓的参考信号，t表示时间，m表示码片序号，M表示单个GOLD码的码长，sw(t)表示线性扫频正弦波，

表示第n个GOLD码的第m个码片，t₀表示sw(t)的信号长度；

第q个输出端口捕获的信号y_q(t)为：

其中，x_n(t)表示第n个所述输入端口发射的检测信号，n表示输入端口序号，N表示输入端口的数量，

表示卷积，h_nq(t)表示第n个输入端口到第q个输出端口之间的超声波信道响应函数；

所述处理器对输入端口n和输出端口q对应的螺栓的参考信号reo_n,q(t)与输出端口q捕获的信号y_q(t)进行相关运算，获得该螺栓对应的输出信号e_n,q(t)：

所述输出信号e_n,q(t)的能量值为：

ρ_n,q＝∫(e_n,q(t))²dt

其中，

表示卷积，t表示时间，ρ_n,q表示能量值。

5.根据权利要求4所述的检测系统，其特征在于，所述输出端口通过压电传感器捕获通过螺栓后的信号。

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