الگوریتم دمدولاسیون مبدل سیستم محدوده اولتراسونیک

 به منظور بهبود توانایی ضد تداخل و دقت اندازه گیری سیستم محدوده اولتراسونیک ، یک PN مناسب انتخاب شده را می توان استفاده کرد. کد جایگزین سیگنال تک پالس به عنوان اطلاعات رمزگذاری شده است. سیگنال نویز با اطلاعات رمزگذاری شده همبستگی ندارد و می توان با محاسبه تابع همبستگی سیگنال اکو فیلتر کرد. و سیگنال تداخل مرتبط با سیگنال رمزگذاری شده را می توان با تعیین مرکز خطوط تابع همبستگی متقابل در نزدیکی قله سرکوب کرد. در یک پیاده سازی خاص، کد PN فرکانس پایین ابتدا با یک مرکز مبدل فرکانس تشدید فرکانس بالا مدوله می شود که سیگنال حامل توسط یک 'کنترل منطقی و تقویت کننده قدرت' مبدل اعمال می شود. از آنجایی که ویژگی‌های فرکانس مبدل مشابه فیلتر باند گذر است که فرکانس مرکزی آن خاموش است، می‌توان از سیگنال موج مربعی به جای سیگنال مدوله‌شده کسینوس برای ساده‌سازی ساختار سخت‌افزاری سیستم استفاده کرد. مبدل پیزوالکتریک را می توان با امپدانس مطابقت داد تا تحت تحریک سیگنال موج مربعی رزونانس ایجاد کند، یا یک تابع کنترل بهره خودکار را می توان به مدار دریافت اولتراسونیک اضافه کرد تا پدیده طنین ناشی از سیگنال تحریک را سرکوب کند.

  سیگنال ورودی از مبدل فاصله اولتراسونیک و سیگنال خروجی گیرنده اولتراسونیک (سیگنال ASK). در کد PN، T6 عرض نماد و پهنای باند 3dB آن 1 / (3Tb) است. از آنجایی که پهنای باند مبدل حدود 4 کیلوهرتز است، برای اینکه سیگنال به آرامی از مبدل عبور کند، سیگنال اکو دریافتی توسط مبدل است. همانطور که از شکل مشخص است، سیگنال اکو یک ASK کمی تحریف شده است. سیگنال، اما شکل موج پاکت آن همانند کد PN ارسالی است (یعنی سیگنال اکو رمزگذاری مشابه سیگنال ارسالی دارد). از آنجایی که دامنه سیگنال اکو منعکس شده توسط هدف نزدیک بزرگ است، سیگنال اکو را می توان با روش تشخیص آستانه معمولی تشخیص داد. بنابراین، یک کد '1' به قسمت جلویی کد PN اضافه می شود تا تشخیص مستقیم سیگنال اکو با ارزش بالا را تسهیل کند.

دقت اندازه گیری به عنوان سرعت انتشار موج اولتراسونیک تحلیل می شود و f فرکانس نمونه برداری از امواج فراصوت است. سنسور اندازه گیری فاصله اولتراسونیک.

     هنگامی که فرکانس نمونه برداری روی 10 کیلوهرتز تنظیم می شود، وضوح سیستم 0.017 متر است. با توجه به روش تخمین دقت کلی، دقت سیستم محدوده اولتراسونیک می تواند به 0.05 ± متر برسد. اگر فرکانس نمونه برداری ده برابر افزایش یابد، دقت سیستم محدوده نیز ده برابر افزایش می یابد. با این حال، دقت سیستم محدوده اولتراسونیک نیز تحت تأثیر تغییرات سرعت صوت است. سرعت صوت در هوا با دما، تلاطم، رطوبت و فشار مرتبط است و تغییر دما بیشترین تأثیر را بر سرعت صوت دارد. تغییر دما 10 درجه سانتیگراد باعث تغییر در سرعت صوت حدود 1.8٪ می شود. خطای اندازه گیری دما در ± 0.1٪ کنترل می شود. اگر مبدل اولتراسونیک فاصله کاری 40 متری داشته باشد، خطای اندازه گیری مقیاس کامل 0.04 ± متر است که همان مرتبه بزرگی خطای اندازه گیری است که با وضوح اندازه گیری تعیین می شود. سنسور دور اولتراسونیک برد بلند . بنابراین، بهبود دقت اندازه گیری سیستم محدوده اولتراسونیک به سادگی با افزایش فرکانس نمونه برداری از سیستم و نادیده گرفتن دقت سنسور دما غیرممکن است.

روش سنتی محدوده اولتراسونیک روش تشخیص ارزش بسته دارای بهره پردازشی کم است و فقط می تواند برای اندازه گیری سیگنال های اکو قوی استفاده شود. که می تواند برای تشخیص سیگنال های ضعیف استفاده شود. بنابراین تشخیص سیگنال های ضعیف باید با استفاده از نظریه ها و روش های سایر رشته ها (مانند اصول ارتباطی) حل شود. که اصل اساسی و عملکرد فناوری مدولاسیون و دمدولاسیون را در سیستم ارتباطات معرفی می کند. با استفاده از معادل سازی بین روش همبستگی دیجیتال و فیلتر همسان، از کاربرد پیچیدگی (یعنی روش تشخیص تطبیق) برای محاسبه زمان پیک تابع همبستگی متقابل و فرمول تصحیح استفاده می شود. به منظور بهبود سرعت الگوریتم همبستگی پاکت، الگوریتم دامنه سریع مبتنی بر روش همبستگی دو مرحله ای استنباط و تحقق می یابد. روش دمدولاسیون پاکت مربعی با اثر دمدولاسیون همزمان و الگوریتم همبستگی دیجیتال بر اساس کد شبه تصادفی معرفی شده است. بر این اساس، استفاده از سیگنال مدولاسیون کد شبه تصادفی ASK برای تحقق فناوری دمودولاسیون منسجم PSK پیشنهاد شده است، که می تواند فناوری پیچیده طیف گسترده فراصوت را با سخت افزار ساده تحقق بخشد، که نه تنها توانایی ضد تداخل را بهبود می بخشد. مبدل اندازه گیری فاصله اولتراسونیک . هزینه کاهش می یابد. در نهایت، تأثیر دمای محیط و فرکانس نمونه برداری بر دقت محدوده اولتراسونیک و اقدامات متقابل آن به طور خلاصه تحلیل می‌شوند.