कम एसएनआर और वर्णक्रमीय विश्लेषण के साथ अल्ट्रासोनिक रेंजिंग ट्रांसड्यूसर

कम एसएनआर पर अल्ट्रासोनिक रेंजिंग ट्रांसड्यूसर और क्रॉस-सहसंबंध फ़ंक्शन के आधार पर कम नमूना दर। विशिष्ट विधि इस प्रकार है कि ट्रांसमीटर द्वारा भेजे गए अल्ट्रासोनिक सिग्नल को संदर्भ सिग्नल के रूप में उपयोग किया जाता है, और रिसीवर के आउटपुट को अल्ट्रासोनिक तरंग के प्रत्येक संचरण के अंत में तुरंत नमूना लिया जाता है, और नमूना मूल्य और संदर्भ सिग्नल के बीच क्रॉस-सहसंबंध फ़ंक्शन की गणना की जाती है। यदि क्रॉस-सहसंबंध फ़ंक्शन का शिखर मान है, तो नमूना मूल्य ट्रांसड्यूसर द्वारा प्राप्त प्रतिध्वनि संकेत है, और सीमा समय की गणना उस क्षण के अनुसार की जा सकती है जब सहसंबंध शिखर प्रकट होता है। सहसंबंध आकलन विधि (जिसे मैच डिटेक्टर के रूप में भी जाना जाता है) इको सिग्नल के आयाम और इको सिग्नल के आकार दोनों का उपयोग करती है। यदि इको सिग्नल का तरंगरूप मूल रूप से विकृत नहीं है, और इको सिग्नल पर आरोपित शोर गॉसियन सफेद शोर है, तो सहसंबंध अनुमान विधि की देरी अनुमान सटीकता और संवेदनशीलता थ्रेशोल्ड डिटेक्शन विधि से अधिक है। पिछले दस वर्षों में, घरेलू विदेशी विद्वानों ने कई बेहतर सहसंबंध अनुमान एल्गोरिदम प्रकाशित किए हैं। इंटरपोलेशन सिद्धांत पर आधारित प्रस्तावित तीव्र विलंब सहसंबंध आकलन एल्गोरिदम साधारण डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग चिप (डीएसपी) का उपयोग करके एलएमएस में 256 बिंदु डिजिटल सहसंबंध गणना का एहसास कर सकता है। दूरी मापने वाला ट्रांसड्यूसर न केवल सिस्टम की रेंजिंग सटीकता सुनिश्चित करता है बल्कि सिस्टम के वास्तविक समय में भी सुधार करता है।

सबसे पहले, एक इको सिग्नल मॉडल में देरी पैरामीटर शामिल होते हैं, रैखिक आवृत्ति ऑफसेट और एडिटिव शोर स्थापित किया जाता है, और फिर मॉडल में देरी पैरामीटर का अनुमान लगाने के लिए अधिकतम संभावना मानदंड का उपयोग किया जाता है। प्रयोगों से पता चलता है कि भले ही प्रतिध्वनि तरंग में अज्ञात विकृति हो, यह एल्गोरिदम के विलंब अनुमान की सटीकता को काफी हद तक कम नहीं करता है, जो इंगित करता है कि यह मॉडल-आधारित एल्गोरिदम सामान्य सहसंबंध अनुमान विधि से बेहतर है। इसके अलावा, कई अन्य सुधार या विस्तारित विलंब-संबंधी अनुमान विधियां भी हैं। उदाहरण के लिए, हिल्बर्ट परिवर्तन पर आधारित विलंब सहसंबंध आकलन विधि, विलंब सहसंबंध आकलन विधि अल्ट्रासोनिक दूरी माप सेंसर में सहसंबंध विलंब अनुमान एल्गोरिदम, छद्म-यादृच्छिक कोड आधारित विलंब ऑर्थोगोनल सहसंबंध एल्गोरिदम और छद्म-यादृच्छिक कोड विलंब दो चरण विधियां हैं। ये असामान्य स्थिति सहसंबंध अनुमान एल्गोरिदम सहसंबंध विधि विलंब अनुमान की सटीकता पर बाहरी हस्तक्षेप के प्रभाव को काफी कम कर सकते हैं। इनमें से कई एल्गोरिदम सिस्टम कार्यान्वयन की वास्तविक समय समस्या पर भी विचार करते हैं।