Алгоритм демодуляции ультразвукового датчика системы

Чтобы улучшить способность противоинтерференции и точность измеренияУльтразвуковая система, можно использовать соответствующим образом выбранную PN. Код заменяет один импульсный сигнал в качестве кодируемой информации. Шумовой сигнал не коррелирован с кодированной информацией, можно отфильтровать путем расчета функции перекрестной корреляции сигнала Echo; и интерференционный сигнал связан с кодируемым сигналом, можно подавить путем определения контурного центра функции поперечной корреляции вблизи пика. В конкретной реализации низкочастотный код PN сначала модулируется с высокочастотным резонансным центром частоты, который применяется сигнал носителя, преобразователь \"логический управление и усилитель мощности \". Поскольку частотные характеристики преобразователя аналогичны характеристикам полосового фильтра, центральная частота, центральная частота квадратной волны может использоваться вместо косинусного модулированного сигнала для упрощения аппаратной структуры системы. Пьезоэлектрический преобразователь может быть сопоставлен импеданс для генерации резонанса при возбуждении сигнала квадратной волны, или функция автоматического управления усилением может быть добавлена ​​в схему ультразвуковой приемной, чтобы подавить явление реверберации, вызванную сигналом возбуждения.

Входной сигналУльтразвуковой датчик расстоянияи выходной сигнал ультразвукового приемника (сигнал ASK). В коде PN T6 является шириной символа, а его пропускная способность 3DB составляет 1 / (3TB). Поскольку полоса пропускания преобразователя составляет около 4 кГц, чтобы сигнал плавно проходил через преобразователь, это сигнал эхо, полученный преобразователем. Как видно из рисунка, сигнал эха - слегка искаженная справка. Сигнал, но его форма волны оболочки совпадает с передаваемым кодом PN (т.е. сигнал Echo имеет то же кодирование, что и переданный сигнал). Поскольку амплитуда эхо -сигнала, отражаемое с помощью тесной цели, велика, сигнал эха можно различить с помощью обычного метода обнаружения порогового значения. Следовательно, код \"1 \" добавляется к переднему конце кода PN, чтобы облегчить прямое обнаружение сигнала Echo большой стоимости.

Точность измерения анализируется как скорость распространения ультразвуковой волны, а F - частота отбора проб.Датчик измерения ультразвукового расстояния.

Когда частота отбора проб установлена ​​на 10 кГц, разрешение от системы составляет 0,017 м. В соответствии с общим методом оценки точности, точность системы ультразвукового диапазона может достигать ± 0,05 м. Если частота выборки увеличивается в десять раз, точность системы дальности также увеличится в десять раз. Тем не менее, на точность системы ультразвукового дальности также влияет изменения скорости звука. Скорость звука в воздухе связана с температурой, турбулентностью, влажностью и давлением, а изменение температуры оказывает наиболее значительное влияние на скорость звука. Изменение температуры на 10 ° C вызывает изменение скорости звука составляет около 1,8%. Ошибка измерения температуры контролируется в пределах ± 0,1%. Если ультразвуковой датчик имеет рабочее расстояние 40 м, ошибка измерения полной масштаба составляет ± 0,04 м, что составляет тот же порядок, что и ошибка измерения, определяемая разрешениемУльтразвуковой датчик ультразвукового расстояния на большие расстоянияАнкет Следовательно, невозможно повысить точность измерения системы ультразвуковой дальности, просто увеличивая частоту отбора проб и игнорируя точность датчика температуры.

Традиционный метод ультразвукового диапазона метода обнаружения закрытых значений имеет низкое усиление обработки и может использоваться только для измерения сильных сигналов эха. Что можно использовать для обнаружения слабых сигналов. Следовательно, обнаружение слабых сигналов должно быть решено с помощью теорий и методов других дисциплин (таких как принципы общения). который вводит основной принцип и функцию технологии модуляции и демодуляции в системе связи. Используя эквивалентность между методом цифровой корреляции и соответствующим фильтром, применение свертки (т. Е. Метод обнаружения сопоставления) используется для расчета пикового времени функции кросс-корреляции и коррекционной формулы; Чтобы улучшить скорость алгоритма корреляции оболочки, выводится и реализуется алгоритм быстрого эпоха, основанный на методе двухэтапной корреляции; Внедряется метод демодуляции квадратной огибающей с эффектом синхронной демодуляции и алгоритма цифровой корреляции, основанного на псевдолудочном коде. На основании этого предлагается применение псевдоподоти кода, чтобы реализовать сигнал модуляции для реализации технологии когерентной демодуляции PSK, которая может реализовать сложные ультразвуковые спектр спреда с помощью простого оборудования, что не только улучшает способность противоинтерференцийУльтразвуковое расстояниеАнкет Стоимость снижается. Наконец, влияние температуры окружающей среды и частоты отбора проб на точность ультразвукового диапазона и его контрмер кратко анализируется.