Sistem transduser julat ultrasonik jarak jauh

Analisis algoritma julat ultrasonik

     Proses julat menggunakan kaedah gema nadi ultrasonik adalah untuk merangsang transduser dengan isyarat nadi elektrik frekuensi tinggi untuk menghantar satu siri transduser sensor kedalaman ultrasonik , apabila gelombang ultrasonik bertemu pada paksi akustik transduser, satu atau lebih sasaran dicapai, sebahagian daripada tenaga bunyi akan dipantulkan kembali dan bertindak pada transduser, yang menyebabkan transduser menjadi isyarat elektrik yang lemah. Selepas isyarat dikuatkan dan ditapis, ia dihantar ke sistem mikropemproses untuk pemprosesan maklumat bagi menentukan masa apabila isyarat gema muncul, dan julat masa gelombang ultrasonik dan jarak sasarannya yang sepadan dikira, dengan itu melengkapkan tempoh julat. Bagaimana untuk meningkatkan prestasi anti-gangguan dan prestasi masa nyata sistem julat ultrasonik adalah masalah teknikal utama yang mesti dipertimbangkan semasa mengkaji algoritma pemprosesan isyarat ultrasonik.

Transduser akustik pengesan kedalaman ultrasonik bukan sahaja dipengaruhi oleh medium perambatan semasa proses perambatan, tetapi juga nisbah isyarat-ke-bunyinya akan dipengaruhi oleh faktor luaran seperti getaran, pergolakan udara dan penyerapan dan pengecilan tenaga bunyi. Eksperimen menunjukkan bahawa kaedah pengesanan entalpi tradisional berkesan apabila tenaga isyarat yang dihantar dan isyarat yang diterima agak besar semasa proses julat ultrasonik. Apabila sensor jarak jauh, isyarat gema sangat diganggu oleh faktor luaran. Pada masa ini, adalah sukar untuk sistem julat menentukan secara langsung sama ada isyarat keluaran transduser adalah gema atau hingar .kaedah pengesanan nilai tertutup tradisional gagal. . Nasib baik, sampul isyarat gema pada asasnya sama dengan sampul isyarat yang dihantar. Oleh itu, dengan mengira fungsi korelasi silang kedua-duanya dan mencari saat di mana puncak muncul, julat bagi sensor bunyi kedalaman bawah air boleh ditentukan. 

Di antara banyak algoritma pemprosesan isyarat yang diperkenalkan, kaedah fungsi korelasi sampul surat adalah sesuai untuk kedua-dua isyarat lemah dan algoritma teguh dengan kadar persampelan yang rendah. Untuk meningkatkan kebolehpercayaan algoritma julat ultrasonik, isyarat nadi jalur asas boleh dimodulasi menjadi isyarat berkod frekuensi ultrasonik melalui urutan binari pseudo-rawak yang dipilih dengan betul (dirujuk sebagai kod berkod kepada isyarat PN sebagai isyarat berkod kepada isyarat PN). kod). The transduser akustik bawah air dihantar untuk menghantar isyarat berkod ultrasonik ke luar . Dalam kebanyakan kes, isyarat gangguan luaran tidak berkaitan dengan isyarat berkod yang dihantar. Oleh itu, dengan mengira fungsi korelasi sampul surat isyarat yang dikodkan dan isyarat gema, isyarat gangguan luaran yang bercampur dalam isyarat gema boleh dihapuskan atau dikurangkan kepada minimum, dengan itu mencapai pengesanan isyarat lemah dengan nisbah isyarat-ke-bunyi negatif. Jelas sekali, semakin panjang adalah jujukan pseudo-rawak bagi julat yang lebih besar, julat pemprosesan yang lebih besar dan julat puncak adalah lebih tinggi. sistem, zon buta daripada sistem juga akan meningkat dengan sewajarnya. Oleh itu, ia harus berdasarkan kepada sebenar untuk mengukur permintaan dan memilih urutan pseudo-rawak panjang yang sesuai.