基于兰姆波的超声传感器,其原理是将超声波转换为电信号等其他形式的能量传输有效信息,由于其灵敏度强,检测效率高等优势在声学传感器中使用广泛。但是在传输过程中,器件的缺陷存在以及压电换能器的旁瓣效应的影响,导致超声导波在传输过程中出现模式转换及混叠等复杂现象,为后续信号分析和实际应用带来困难。为了实现更精准的探测和信号分析,实现超声兰姆波更高效率的应用,解决兰姆波传感器在传输过程中存在的多模式信号混叠问题成为必要。本文的研究工作将围绕着超声兰姆波的频散特性和时频混叠多模式信号盲分离相关改进算法展开研究和讨论,具体相关工作如下:首先,本文对兰姆波信号理论及传播特性进行了简要介绍,给出了单模式兰姆波时域传播推导过程,并详细论述了兰姆波存在的频散及多模式特性。接着,以多模式混叠兰姆波信号为研究对象,提出了将频散补偿与相关改进盲分离算法结合的不同探测距离下的多模式信号分离方法。本文先是将多模式信号频散补偿与平滑伪维格纳时频盲分离算法相结合,改进传统时频盲分离中时频分布矩阵存在交叉项的干扰问题。设置两组探测信号中近距离探测点为初始点,对非初始点多模式信号进行单模式频散补偿,使其回到初始点,通过对观测信号平滑伪维格纳时频分布矩阵的联合近似对角化相关处理估计信号,实验结果表明改进的时频分布盲分离算法较传统时频盲分离相比可以有效的将多模式兰姆波信号分离。接着,为了避免时频分布的分析,排除交叉项干扰并可有效去除环境等引入的噪声影响,在单一模式频散补偿的基础上,改进使用四阶累积量盲分离算法,利用Givens变换实现累积量矩阵的对角化从而计算解混合矩阵并估计信号,信号分离结果表明该方法更适合处理不同探测距离下的多模式混叠兰姆波的信号分离问题,并能够进一步提高分离精度。最后,为获取在钢板上传输的实际激励信号,实验设计了不同探头无距离放置情况进行测量,分析信号并与实测兰姆波信号幅值谱对比验证激励信号测量的正确性,为明确实际激励信号及后续分析提供参考。