Demodulasie algoritme van ultrasoniese reeks stelsel transducer

 Ten einde die anti-interferensie vermoë en meet akkuraatheid van die te verbeter ultrasoniese reeksstelsel , 'n toepaslik geselekteerde PN kan gebruik word. Die kode vervang die enkelpulssein as die geënkodeerde inligting. Die ruissein is ongekorreleer met die geënkodeerde inligting kan gefiltreer word deur die kruiskorrelasiefunksie van die eggo-sein te bereken; en die interferensiesein wat met die geënkodeerde sein geassosieer word, kan onderdruk word deur die kontoermiddelpunt van die kruiskorrelasiefunksie naby die piek te bepaal. In 'n spesifieke implementering word die lae-frekwensie PN-kode eers gemoduleer met 'n hoëfrekwensie resonante frekwensie-omskakelaarsentrum, welke drasein toegepas word omskakelaar deur 'n 'logic control & power amplifier'. Aangesien die frekwensie-eienskappe van die transducer soortgelyk is aan dié van die banddeurlaatfilter waarvan die middelfrekwensie af is, kan die vierkantgolfsein gebruik word in plaas van die cosinus-gemoduleerde sein om die hardewarestruktuur van die stelsel te vereenvoudig. Die piëso-elektriese transducer kan impedansie-aanpas word om resonansie te genereer onder die opwekking van die vierkantgolfsein, of 'n outomatiese versterkingsbeheerfunksie kan by die ultrasoniese ontvangstroombaan gevoeg word om die galmverskynsel wat deur die opwekkingsein veroorsaak word, te onderdruk.

  Die insetsein van die ultrasoniese afstand transducer en die uitset sein van die ultrasoniese ontvanger (ASK sein). In die PN-kode is T6 die simboolwydte en sy 3dB-bandwydte is 1 / (3Tb). Aangesien die bandwydte van die transducer ongeveer 4 kHz is, is dit die eggo-sein wat deur die transducer ontvang word sodat die sein glad deur die transducer kan beweeg. Soos uit die figuur gesien kan word, is die eggo-sein 'n effens verwronge VRA. Die sein, maar sy omhulselgolfvorm is dieselfde as die oorgedra PN-kode (dws die eggo-sein het dieselfde enkodering as die oorgedra sein). Aangesien die amplitude van die eggo-sein wat deur die nabye teiken gereflekteer word groot is, kan die eggo-sein onderskei word deur die gewone drempelbespeuringsmetode. Daarom word 'n '1'-kode aan die voorkant van die PN-kode bygevoeg om direkte opsporing van die grootwaarde eggo-sein te vergemaklik.

Die metingsakkuraatheid word ontleed as die voortplantingsspoed van die ultrasoniese golf, en f is die steekproeffrekwensie van die ultrasoniese afstandmetingsensor.

     Wanneer die steekproeffrekwensie op 10 kHz gestel is, is die resolusie van die stelsel 0,017 m. Volgens die algemene akkuraatheidsskattingsmetode kan die akkuraatheid van die ultrasoniese reeksstelsel ± 0. 05m bereik. As die steekproeffrekwensie tien keer verhoog word, sal die akkuraatheid van die afstandstelsel ook met tien keer toeneem. Die akkuraatheid van die ultrasoniese reeksstelsel word egter ook beïnvloed deur veranderinge in die spoed van klank. Die spoed van klank in die lug hou verband met temperatuur, turbulensie, humiditeit en druk, en die temperatuurverandering het die belangrikste effek op die spoed van klank. 'n Temperatuurverandering van 10 °C veroorsaak dat 'n verandering in die klanksnelheid ongeveer 1,8% is. Die meetfout van die temperatuur word binne ± 0.1% beheer. As die ultrasoniese transducer 'n werkafstand van 40 m het, is die meetfout van die volle skaal ±0,04 m, wat van dieselfde orde van grootte is as die meetfout wat bepaal word deur die resolusie van die langafstand ultrasoniese afstandsensor . Daarom is dit onmoontlik om die metingsakkuraatheid van die ultrasoniese reeksstelsel te verbeter bloot deur die steekproeffrekwensie van die stelsel te verhoog en die akkuraatheid van die temperatuursensor te ignoreer.

Die tradisionele ultrasoniese reeksmetode van geslote-waarde-opsporingsmetode het 'n lae verwerkingswins en kan slegs gebruik word om sterk eggo-seine te meet wat gebruik kan word om swak seine op te spoor. Daarom moet die opsporing van swak seine opgelos word deur middel van teorieë en metodes van ander dissiplines (soos kommunikasiebeginsels). wat die basiese beginsel en funksie van die modulasie- en demodulasietegnologie in die kommunikasiestelsel bekendstel. Deur die ekwivalensie tussen die digitale korrelasiemetode en die ooreenstemmende filter te gebruik, word die toepassing van konvolusie (dws bypassende opsporingsmetode) gebruik om die piektyd van die kruiskorrelasiefunksie en korreksieformule te bereken; ten einde die spoed van omhulselkorrelasie-algoritme te verbeter, word die vinnige reeks-algoritme gebaseer op tweestap-korrelasiemetode afgelei en gerealiseer; die vierkantige koevert demodulasie metode met sinchroniese demodulasie effek en die digitale korrelasie algoritme gebaseer op pseudo-ewekansige kode word bekendgestel. Op grond hiervan word die toepassing van pseudo-ewekansige kode ASK-modulasiesein voorgestel om PSK-koherente demodulasietegnologie te realiseer, wat komplekse ultrasoniese verspreidingsspektrum-tegnologie met eenvoudige hardeware kan realiseer, wat nie net die anti-interferensievermoë van ultrasoniese afstand meet transducer . Die koste word verminder. Ten slotte word die invloed van omgewingstemperatuur en monsternemingsfrekwensie op die akkuraatheid van ultrasoniese reeksbepaling en sy teenmaatreëls kortliks ontleed.