Julat sistem julat ultrasonik

Sistem julat ultrasonik yang dibangunkan mempunyai julat lebih daripada 32 meter, lebar pancaran kurang daripada 100, dan lebar jalur kira-kira 4 kHz (22-25. 5 kHz). Jika gabungan struktur transduser ultrasonik digunakan, lebar jalur boleh dilanjutkan kepada 8 kHz. Sistem julat ultrasonik jarak besar yang terdiri daripada transduser sedemikian boleh memenuhi keperluan aplikasi sistem bantuan pemanduan keselamatan kenderaan atau platform tempur tanpa pemandu. Kerja dan kesimpulan utama adalah seperti berikut:

Ungkapan matematik getaran jejari dan mod getaran paksi bagi transduser ultrasonik ditubuhkan, yang menyediakan asas teori untuk reka bentuk dan fabrikasi penerima mikro-kecil. Skim struktur transduser gabungan 'penggetar piezoelektrik jenis cakera sebagai transduser utama dan transduser sebagai penerima tambahan' dicadangkan, yang menyediakan dimensi baharu untuk mengembangkan jalur frekuensi transduser ultrasonik piezoelektrik. Menggunakan ciri perambatan linear gelombang bunyi dalam zon Fresnel sumber bunyi ialah gelombang ultrasonik dengan struktur tingkap akustik yang unik direka dan direka.

 The sensor pengukuran jarak ultrasonik menyediakan penyelesaian struktur baharu untuk meningkatkan prestasi gangguan berbilang laluan transduser ultrasonik. Kaedah reka bentuk optimum penukar tolak tarik dan formula pengiraan kecekapan penukaran tenaga dicadangkan. Kaedah reka bentuk tradisional penukar tolak-tarik dipertingkatkan, dan kecekapan penukaran tenaga elektromekanikal penjana ultrasonik dipertingkatkan. Bagi menyekat fenomena 'kumandang' dalam sistem julat ultrasonik julat besar, ciri-ciri impedans transduser piezoelektrik dianalisis dan diukur, litar pemadanan impedans bagi piezoelektrik dan proses transduser ultrasonik direka bentuk. Dalam ciri-ciri pengecilan penyerapan tenaga, litar pembolehubah perolehan masa baru telah direka bentuk dan direka. Untuk meningkatkan kekukuhan dan prestasi masa nyata bagi sensor jarak ultrasonik , kaedah pengesanan korelasi sampul surat dan algoritma korelasi digital dua langkah yang kasar dan tepat diperkenalkan, dan aplikasi algoritma lilitan (kaedah pengesanan padanan) untuk mengira masa julat diberikan. Formula yang diubah suai dipertingkatkan ASK modulasi dan algoritma penyahmodulasian (ASK modulasi PSK penyahmodulasi) dicadangkan untuk meningkatkan prestasi gangguan anti-multipath sistem pengukuran ultrasonik.

The penderia ultrasonik untuk mengukur jarak yang dibangunkan oleh kaedah teori dan cara teknikal di atas melebihi jarak kerja maksimum (30 meter) penderia ultrasonik siri American Airducer yang paling canggih. Setakat ini, modulasi ASK berasaskan MSK dan demodulasi PSK dicadangkan. Algoritma boleh meningkatkan keuntungan pemprosesan sistem julat ultrasonik dengan lebih daripada 20dB (panjang jujukan M); semasa menggunakan algoritma korelasi digital dua langkah yang kasar dan tepat, kelajuan pengiraan adalah lebih tinggi daripada algoritma langsung (k adalah tebal) .Nisbah jarak langkah halus ialah k> 1. Kesimpulan di atas menunjukkan bahawa teknik perisian dan perkakasan serta kaedah teori yang diterima pakai atau dicadangkan dalam kertas kerja ini dapat membantu meningkatkan jarak kerja transduser ultrasonik dan meluaskan jalur frekuensi kerja ultrasonik. Ia meningkatkan keupayaan kearah dan anti-multipath bagi transduser ultrasonik, serta meningkatkan keuntungan masa nyata dan pemprosesan sistem julat ultrasonik.

Walaupun petunjuk teknikal bagi transduser ultrasonik untuk ukuran jarak telah memenuhi keperluan reka bentuk, transduser ultrasonik sedia ada, papan litar pemancar ultrasonik dan penerima hanyalah prototaip ujian dalam struktur mekanikal, reka bentuk litar, proses pembuatan dan kaedah eksperimen. Sebaliknya, masih terdapat beberapa perkara yang tidak memuaskan, dan ikan perlu diperbaiki.