अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सिस्टम ट्रांसड्यूसर का डिमोड्यूलेशन एल्गोरिदम

 की हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता और माप सटीकता में सुधार करने के लिए अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सिस्टम , एक उचित रूप से चयनित पीएन का उपयोग किया जा सकता है। कोड एन्कोडेड जानकारी के रूप में एकल पल्स सिग्नल को प्रतिस्थापित करता है। एन्कोडेड जानकारी के साथ शोर संकेत असंबंधित है, इसे इको सिग्नल के क्रॉस-सहसंबंध फ़ंक्शन की गणना करके फ़िल्टर किया जा सकता है; और एन्कोडेड सिग्नल के साथ जुड़े हस्तक्षेप सिग्नल को शिखर के पास क्रॉस-सहसंबंध फ़ंक्शन के समोच्च केंद्र का निर्धारण करके दबाया जा सकता है। एक विशिष्ट कार्यान्वयन में, कम आवृत्ति वाले पीएन कोड को पहले एक उच्च आवृत्ति गुंजयमान आवृत्ति ट्रांसड्यूसर केंद्र के साथ मॉड्यूलेट किया जाता है, जिस वाहक सिग्नल को 'लॉजिक कंट्रोल एंड पावर एम्पलीफायर' द्वारा ट्रांसड्यूसर पर लागू किया जाता है। चूंकि ट्रांसड्यूसर की आवृत्ति विशेषताएँ बैंडपास फ़िल्टर के समान होती हैं जिनकी केंद्र आवृत्ति बंद होती है, सिस्टम की हार्डवेयर संरचना को सरल बनाने के लिए कोसाइन मॉड्यूलेटेड सिग्नल के बजाय स्क्वायर वेव सिग्नल का उपयोग किया जा सकता है। पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसड्यूसर को स्क्वायर वेव सिग्नल के उत्तेजना के तहत प्रतिध्वनि उत्पन्न करने के लिए प्रतिबाधा से मिलान किया जा सकता है, या उत्तेजना सिग्नल के कारण होने वाली प्रतिध्वनि घटना को दबाने के लिए अल्ट्रासोनिक प्राप्त सर्किट में एक स्वचालित लाभ नियंत्रण फ़ंक्शन जोड़ा जा सकता है।

  का इनपुट सिग्नल अल्ट्रासोनिक दूरी ट्रांसड्यूसर और अल्ट्रासोनिक रिसीवर का आउटपुट सिग्नल (एएसके सिग्नल)। पीएन कोड में, T6 प्रतीक चौड़ाई है और इसकी 3dB बैंडविड्थ 1 / (3Tb) है। चूँकि ट्रांसड्यूसर की बैंडविड्थ लगभग 4 kHz है, सिग्नल को ट्रांसड्यूसर से सुचारू रूप से गुजरने के लिए, यह ट्रांसड्यूसर द्वारा प्राप्त इको सिग्नल है। जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है, इको सिग्नल थोड़ा विकृत ASK है। सिग्नल, लेकिन इसका लिफाफा तरंग रूप प्रेषित पीएन कोड के समान है (यानी, इको सिग्नल में प्रेषित सिग्नल के समान एन्कोडिंग है)। चूँकि निकट लक्ष्य द्वारा परावर्तित इको सिग्नल का आयाम बड़ा है, इसलिए इको सिग्नल को साधारण थ्रेशोल्ड डिटेक्शन विधि द्वारा अलग किया जा सकता है। इसलिए, बड़े-मूल्य वाले इको सिग्नल का सीधे पता लगाने की सुविधा के लिए पीएन कोड के सामने के छोर पर एक '1' कोड जोड़ा जाता है।

माप सटीकता का विश्लेषण अल्ट्रासोनिक तरंग की प्रसार गति के रूप में किया जाता है, और एफ नमूना आवृत्ति है अल्ट्रासोनिक दूरी माप सेंसर.

     जब नमूना आवृत्ति 10 किलोहर्ट्ज़ पर सेट होती है, तो सिस्टम से रिज़ॉल्यूशन 0. 017 मीटर होता है। सामान्य सटीकता अनुमान विधि के अनुसार, अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सिस्टम की सटीकता ± 0. 05 मीटर तक पहुंच सकती है। यदि नमूना आवृत्ति दस गुना बढ़ जाती है, तो रेंजिंग सिस्टम की सटीकता भी दस गुना बढ़ जाएगी। हालाँकि, अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सिस्टम की सटीकता ध्वनि की गति में परिवर्तन से भी प्रभावित होती है। हवा में ध्वनि की गति तापमान, अशांति, आर्द्रता और दबाव से संबंधित होती है और तापमान परिवर्तन का ध्वनि की गति पर सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। 10 डिग्री सेल्सियस के तापमान परिवर्तन के कारण ध्वनि वेग में लगभग 1.8% का परिवर्तन होता है। तापमान की माप त्रुटि ± 0.1% के भीतर नियंत्रित की जाती है। यदि अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की कार्य दूरी 40 मीटर है, तो पूर्ण पैमाने की माप त्रुटि ±0.04 मीटर है, जो कि रिज़ॉल्यूशन द्वारा निर्धारित माप त्रुटि के समान परिमाण के क्रम की है। लंबी दूरी का अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर । इसलिए, केवल सिस्टम की नमूना आवृत्ति बढ़ाकर और तापमान सेंसर की सटीकता को अनदेखा करके अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सिस्टम की माप सटीकता में सुधार करना असंभव है।

बंद-मूल्य का पता लगाने की पारंपरिक अल्ट्रासोनिक रेंजिंग विधि में कम प्रसंस्करण लाभ होता है और इसका उपयोग केवल मजबूत इको संकेतों को मापने के लिए किया जा सकता है। जिसका उपयोग कमजोर संकेतों का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। इसलिए, कमजोर संकेतों का पता लगाने को अन्य विषयों (जैसे संचार सिद्धांत) के सिद्धांतों और तरीकों के माध्यम से हल किया जाना चाहिए। जो संचार प्रणाली में मॉड्यूलेशन और डिमोड्यूलेशन प्रौद्योगिकी के मूल सिद्धांत और कार्य का परिचय देता है। डिजिटल सहसंबंध विधि और मिलान किए गए फ़िल्टर के बीच समतुल्यता का उपयोग करके, क्रॉस-सहसंबंध फ़ंक्शन और सुधार सूत्र के चरम समय की गणना करने के लिए कनवल्शन (यानी, मिलान पहचान विधि) के अनुप्रयोग का उपयोग किया जाता है; लिफ़ाफ़ा सहसंबंध एल्गोरिथ्म की गति में सुधार करने के लिए, दो-चरणीय सहसंबंध विधि पर आधारित तेज़ रेंज वाले एल्गोरिदम का अनुमान और एहसास किया जाता है; सिंक्रोनस डिमॉड्यूलेशन प्रभाव के साथ वर्गाकार लिफाफा डिमॉड्यूलेशन विधि और छद्म-यादृच्छिक कोड पर आधारित डिजिटल सहसंबंध एल्गोरिदम पेश किया गया है। इसके आधार पर, पीएसके सुसंगत डिमोड्यूलेशन तकनीक को साकार करने के लिए छद्म-यादृच्छिक कोड एएसके मॉड्यूलेशन सिग्नल का अनुप्रयोग प्रस्तावित है, जो सरल हार्डवेयर के साथ जटिल अल्ट्रासोनिक स्प्रेड स्पेक्ट्रम तकनीक का एहसास कर सकता है, जो न केवल विरोधी हस्तक्षेप क्षमता में सुधार करता है। अल्ट्रासोनिक दूरी मापने वाला ट्रांसड्यूसर । लागत कम हो गई है. अंत में, अल्ट्रासोनिक रेंजिंग की सटीकता और इसके प्रति-उपायों पर परिवेश के तापमान और नमूना आवृत्ति के प्रभाव का संक्षेप में विश्लेषण किया गया है।