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開発された超音波測距システムの到達距離は 32 メートル以上、ビーム幅は 100 未満、帯域幅は約 4 kHz (22 ～ 25.5 kHz) です。組み合わせた超音波トランスデューサー構造を使用すると、帯域幅を 8 kHz まで拡張できます。このようなトランスデューサで構成された広範囲の超音波測距システムは、車両の安全運転支援システムや無人戦闘プラットフォームのアプリケーション要件を満たすことができます。主な作業と結論は次のとおりです。
ラジアル振動モードとアキシャル振動モードの数式 超音波トランスデューサ が確立され、超小型受信機の設計と製造に理論的基礎が提供されます。 「主振動子としてのディスク型圧電振動子と補助受信機としての振動子」の複合振動子構造スキームを提案し、圧電超音波振動子の周波数帯域を拡大するための新しい次元を提供する。音源のフレネルゾーンにおける音波の直線伝播特性を利用して、独自の音響窓構造を備えた超音波を設計・製作します。
の 超音波距離測定センサーは、 超音波トランスデューサーのマルチパス干渉性能を向上させる新しい構造ソリューションを提供します。プッシュプルコンバータの最適設計法とエネルギー変換効率の計算式を提案した。プッシュプルコンバータの従来の設計方法が改善され、超音波発生器の電気機械エネルギー変換効率が向上します。広域超音波測距システムにおける「残響」現象を抑制するために、圧電トランスデューサのインピーダンス特性を解析および測定し、圧電トランスデューサのインピーダンス整合回路を設計および製造し、超音波伝播プロセスを利用します。エネルギー吸収減衰特性においては、新しいタイムゲイン可変回路を設計・製作しました。ロバスト性とリアルタイム性を向上させるために、 超音波距離センサー,包絡線相関検出法と粗くて正確な2段階デジタル相関アルゴリズムを紹介し,距離時間を計算するための畳み込みアルゴリズム(マッチング検出法)の適用を示した。超音波測定システムの耐マルチパス干渉性能を向上させるために、修正式改良型 ASK 変復調アルゴリズム (ASK 変調 PSK 復調) が提案されています。
の 上記の理論的方法と技術的手段によって開発された距離を測定するための超音波センサーは、 最先端の米国製 Airducer シリーズ超音波センサーの最大作動距離 (30 メートル) を超えています。これまで、MSK ベースの ASK 変調と PSK 復調が提案されてきました。このアルゴリズムは、超音波測距システムの処理ゲインを 20dB (M シーケンス長 ) 以上増加させることができます。粗くて正確な 2 ステップのデジタル相関アルゴリズムを使用している間、計算速度は直接アルゴリズムよりも高速です (k は太い)。細かいステップ距離の比率は k > 1 です。上記の結論は、この論文で採用または提案されたソフトウェアおよびハードウェア技術と理論的方法が、超音波トランスデューサーの作動距離を増加させ、超音波トランスデューサーの作動周波数帯域を広げるのに役立つことを示しています。これにより、超音波トランスデューサの指向性とマルチパス干渉防止機能が強化されるだけでなく、超音波測距システムのリアルタイム性と処理ゲインも向上します。
のテクニカル指標ですが、 距離測定用の超音波トランスデューサは 設計要件を満たしていますが、既存の超音波トランスデューサ、超音波送信および受信回路基板は、機械構造、回路設計、製造プロセス、および実験方法においてテストプロトタイプにすぎません。一方で、まだまだ不満な点もあり、改良が必要な魚である。
