Ultraääniantureiden vaiheestimointimenetelmä

Aikaviiveen estimointivaiheen estimointimenetelmä on käytännöllinen menetelmä ultraääniviiveen arvioinnin tarkkuuden parantamiseksi. Perustuen siihen, että yksinkertaisen harmonisen osalta Fourier-muunnoksen (DFT) avulla voidaan laskea sen resonanssitaajuutta vastaava Fourier-kerroin ja siten määrittää yksinkertaisen harmonisen vaihesiirto referenssipisteen suhteen. Tämän laskennan monimutkaisuus riippuu pääasiassa yksinkertaisten harmonisten ja näytteenottotaajuuden välisestä suhteesta. Näytteenottotaajuuden asianmukainen valinta voi yksinkertaistaa Fourier-kertoimien laskemista. Jos näytteenoton hetki on tiukasti synkronoitu ajoituksen kanssa, jolloin Ultraäänimuuntimet lähettävät signaalin, jolloin vaihesiirto lähettävän signaalin ja vastaanottavan signaalin välillä voidaan arvioida laskemalla kaikusignaalin vaihesiirto näytteen suhteen.

Kun ääniaallon etenemisetäisyys on suurempi tai yhtä suuri kuin ääniaallon aallonpituus eli vaihesiirtymä Δ> 2c, on vaikea arvioida todellista vaihesiirtymää, jota yleensä kutsutaan vaihesumutusilmiöksi. Koska ultraääniaallon toimintataajuus on > 20 kHz ja sen aallonpituus < 17 mm, mittausalue Ultraäänietäisyysmuuntimen , joka käyttää suoraan vaihesiirtomenetelmää, on oltava alle 8,5 mm. Laitteessa olevaan ultraäänietäisyysmittariin tällä pienen etäisyyden ilmaisimella ei ole käytännön sovellusarvoa. Ehdotettu hybridiviiveen estimointimenetelmä voi ratkaista vaiheen epäselvyysongelman ja parantaa etäisyystarkkuutta. Algoritmi laskee verhokäyrän korrelaatiofunktion ja vaihesiirron estimoidakseen alueen ajan. Kokeet ovat osoittaneet, että mittausvirhe on alle 1 mm 1M mittausetäisyydellä. Hybridiviiveen etäisyysajalla on estimointimenetelmä. Ehdotettu vaihesiirron ilmaisumenetelmä, joka perustuu kaksipuoleiseen (DSB) amplitudimodulaatiomenetelmään, käyttää matalataajuista signaalia ultraäänitaajuuspulssiherätyssignaalin moduloimiseen valitsemalla modulaatioparametrin asianmukaisesti, ultraäänitaajuus voidaan korvata matalataajuisella signaalilla, jolloin vaihesiirtymän havaitsemismenetelmän alue laajenee suuresti. Suuren kantaman ultraäänimittausjärjestelmässä ei aseteta vain vaatimuksia ultraäänianturin etäisyydelle ja suuntaukselle, vaan myös ultraäänietäisyysjärjestelmä voi nopeasti mitata kohteen etäisyyden.

Kehitys ultraäänietäisyysmittausanturi- ja paikannustekniikka, ultraäänietäisyys- ja paikannustekniikka on akustisen ja instrumentaalisen tieteen risteyksen muodostama reunateknologian ala. Se tutkii pääasiassa, miten ultraäänietäisyysanturia käytetään kolmiulotteisten avaruuskohteiden paikannusongelman toteuttamiseen. Ultraäänietäisyys- ja paikannusjärjestelmä koostuu ultraäänimuuntimesta, ultraäänilähetys- ja -vastaanottopiiristä, ja mikrotietokoneen tietoprosessoria on käytetty laajalti eri aloilla, kuten teollisuudessa, liikenteessä ja maanpuolustuksessa. Tämä artikkeli käsittelee ajoneuvojen aktiivisen törmäyksenestojärjestelmän kehittämistä monianturitietofuusion pohjalta ulkomailla ja osallistuu autojen törmäysnestojärjestelmän kehittämisen aikana julkaistuun tutkimukseen. Näissä ajoneuvon sisäisissä turvallisissa ajon apujärjestelmissä Ultraäänietäisyysanturia käytetään pääasiassa tieolosuhteiden tunnistamiseen ajoneuvon edessä, takana, vasemmalla ja oikealla, jotta vältetään vahingossa tapahtuvat törmäykset ajoneuvon kääntyessä tai kaistaa vaihtaessa. Ne ovat joidenkin Kiinan yliopistojen ja tutkimuslaitosten kehittämiä ultraäänietäisyysmittaria. Eteenpäin suuntautuvan ultraäänietäisyysmittarin havaintoalue on alle 10 m, ja takanäkymän ja oheislaitteen vierailevan ultraäänietäisyysmittarin tunnistusalue on enintään 5 m. Mainitun lyhyen kantaman pyyhkäisytutkan havaintoalue (20 metrin säteellä ajoneuvosta) on melko erilainen. Voidaan nähdä, että on erittäin tarpeellista kehittää pitkän matkan ultraäänianturi, jolla on myönteinen rooli jatkossa kotimaisten ajoneuvojen törmäysvaroitusjärjestelmän kehittämisessä.