多年来,用电磁法进行钢铁材质无损检测工作,取得了大量成果。然而对于钢铁硬度和裂纹质量检测还存在许多难题。特别是钢铁的硬度与初始磁导率的非线性问题,这些均严重影响了硬度的检测。基于上述情况,本文在对各种信号分析方法进行比较之后,选择了小波分析作为本课题的主要研究工具。信号与信息处理是信息科学中近二十年来发展最为迅速的学科之一,信号处理主要包括:信号去噪、特征提取、边缘提取。信号去噪是信号处理中最为常见的,经典的信号去噪方法如纯时域法、纯频域法、Fourier变换、加窗Fourier变换等各自有其应用的局限性。小波变换是20世纪80年代发展起来的一种新的时频联合分析方法,它在时域和频域都具有良好的局部化特性,在信号去噪中小波变换得到了广泛的应用。本文将小波分析引入钢铁材质检测中,充分利用它在处理非平稳信号上的优势,从而得到传统的Fourier变换所不能提取的信号。由于电磁无损检测对多种参数的敏感反应,必须消除检测过程中的多种干扰因素,并要求信号处理具有实时性和灵活性,但目前检测系统中或者没有滤波系统或者只是简单的滤波器电路,很难满足以上两方面要求。随着可编程逻辑器件和EDA技术的发展,使用FPGA来实现小波滤波器,既可以满足实时性,又兼顾了灵活性。本论文所做的主要工作如下:1.介绍了小波变换基本理论,分析了小波变换的特点,阐述了多分辨分析和二尺度方程的基本理论和基于正交小波变换的Mallat算法,并介绍了实际工程问题中常用到的小波函数和小波分析在信号处理的实际应用。2.在上述小波理论的基础上,从基于Fourier变换的信号低通滤波去噪方法出发,讨论了基于小波变换的阈值去噪方法,文中在分析传统的软阈值去噪方法和硬阈值去噪方法不足之处的基础上,逐步提出改进的小波阈值函数,并在新的阈值函数下作了基于小波信号去噪的计算机仿真实验。最后对实际采集的信号应用Matlab进行仿真验证。3.根据小波滤波器理论,对双正交小波理论进行了较为深入的研究,在此基础上,分析利用FPGA中流水线的设计思想完成了小波滤波器设计;4.最后在电磁无损检测系统中加入设计的小波滤波器模块,验证了其准确性、灵活性和实时性。