题目：结构健康监测信号的压缩感知理论与技术研究

大型飞机的研制和发展水平是一个国家工业基础、科技水平和综合实力的集中体现，大飞机的结构是影响飞行安全性、可靠性和承载能力的核心因素。由于飞机结构、材料的复杂性限制，应用结构健康监测技术在对飞机结构进行监测上还有许多方面需要继续完善。本论文针对飞机结构健康监测技术中常见的问题，如信号存储传输成本高、低采样率传感器损伤分析检出难和阵列信号处理实时性差的问题，研究了基于压缩感知的结构健康监测信号处理方法。

论文完成的工作和取得的成果如下：

1、研究了压缩感知理论三大核心问题，对结构健康监测领域常用的信号进行了特征分析，针对大飞机结构健康监测领域中经常遇到的问题，建立了基于压缩感知的损伤信号处理方法分类体系。

2、提出了基于稀疏字典的压缩感知处理方法，建立了大飞机结构损伤监测信号的稀疏字典。在保证一定的重构精度下，实现了高采样率传感器结构健康监测系统中数据的大比例压缩及压缩后信号的重构，节约了数据存储和传输成本。

3、提出了二维压缩感知处理方法，进行了信号二维转换设计和结构性随机观测矩阵设计。实现了由低采样率传感器信号到原始高频裂纹损伤信号的重构，并对重构信号进行了裂纹损伤判别实验，验证了低采样率传感器在结构健康监测系统损伤分析中应用的可行性。

4、改进了传统的处理阵列信号的分布式压缩感知方法，减小了算法的计算复杂度，大大缩短了对阵列信号的处理时间。提高了阵列传感器结构健康监测系统信号处理的实时性。

通过对结构健康监测信号的压缩感知理论与技术的研究，本论文所做的工作有助于推动飞机结构在线监测技术的发展，为提高当前亟待解决的大飞机结构的可靠性和安全性做出了一定的贡献，具有重要的意义。