Faseschattingsmethode van ultrasone transducers

De faseschattingsmethode voor tijdvertragingsschatting is een praktische methode om de nauwkeurigheid van ultrasone vertragingsschatting te verbeteren. Gebaseerd op het feit dat voor een eenvoudige harmonische de fouriertransformatie (DFT) kan worden gebruikt om de fouriercoëfficiënt te berekenen die overeenkomt met de resonantiefrequentie, en daardoor de faseverschuiving van de eenvoudige harmonische ten opzichte van het referentiepunt te bepalen. De complexiteit van deze berekening hangt voornamelijk af van de relatie tussen de eenvoudige harmonischen en de bemonsteringssnelheid. Een juiste selectie van de bemonsteringsfrequentie kan de berekening van de Fourier-coëfficiënten vereenvoudigen. Als het moment van de bemonstering strikt gesynchroniseerd is met de timing waarop de ultrasone transducers het signaal uitzenden, kan de faseverschuiving tussen het zendende signaal en het ontvangende signaal worden geschat door de faseverschuiving van het echosignaal ten opzichte van het monster te berekenen.

Wanneer de voortplantingsafstand van de geluidsgolf groter is dan of gelijk is aan de golflengte van de geluidsgolf, dat wil zeggen de faseverschuiving Δ> 2c, is het moeilijk om de werkelijke faseverschuiving te beoordelen, wat gewoonlijk het fasevervagingsfenomeen wordt genoemd. Omdat de werkfrequentie van de ultrasone golf > 20 kHz en de golflengte < 17 mm is, is het meetbereik van ultrasone afstandstransducer die rechtstreeks gebruik maakt van de faseverschuivingsmethode moet minder dan 8,5 mm zijn. Voor de ingebouwde ultrasone afstandsmeter heeft deze kleine afstandsdetector geen praktische toepassingswaarde. De voorgestelde hybride vertragingsschattingsmethode kan het faseambiguïteitprobleem oplossen en de bereiknauwkeurigheid verbeteren. Het algoritme berekent de omhullende correlatiefunctie en de faseverschuiving om de bereiktijd te schatten. Experimenten hebben aangetoond dat de meetfout minder dan 1 mm bedraagt ​​binnen de meetafstand van 1 meter. De bereiktijd van de hybride vertraging heeft een schattingsmethode. De voorgestelde faseverschuivingsdetectiemethode op basis van de dubbelzijband (DSB) amplitudemodulatiemethode maakt gebruik van een laagfrequent signaal om het ultrasone frequentiepuls-excitatiesignaal te moduleren door de modulatieparameter op de juiste manier te selecteren. De ultrasone frequentie kan worden vervangen door het laagfrequente signaal, waardoor het bereik van de faseverschuivingsdetectiemethode aanzienlijk wordt uitgebreid en uniek voor de faseverschuivingsdetectiemethode behouden blijft. Voor het ultrasone bereiksysteem met groot bereik worden niet alleen de vereisten voor de afstand en richtingsgevoeligheid van de ultrasone sensor naar voren gebracht, maar kan het ultrasone bereiksysteem ook snel de afstand van het doel meten.

De ontwikkeling van ultrasone bereikzoeksensor- en positioneringstechnologie, ultrasone bereik- en positioneringstechnologie is de randtechnologiediscipline die wordt gevormd door de kruising van akoestische en instrumentele wetenschap. Het bestudeert voornamelijk hoe ultrasone afstandssensoren kunnen worden gebruikt om het positioneringsprobleem van driedimensionale ruimtedoelen te realiseren. Het ultrasone bereik- en positioneringssysteem bestaat uit een ultrasone transducer, een ultrasoon zend- en ontvangstcircuit en een microcomputerinformatieprocessor. Het wordt op grote schaal gebruikt in verschillende gebieden, zoals de industrie, het transport en de nationale defensie. Dit artikel bespreekt de ontwikkeling van een voertuigactief anti-botsingscontrolesysteem op basis van multi-sensor informatiefusie in het buitenland, en neemt deel aan het artikel dat is gepubliceerd tijdens de ontwikkeling van een auto-anti-botsingssysteem. Bij deze veiligheidsrijassistentiesystemen in voertuigen zijn de ultrasone afstandssensor wordt voornamelijk gebruikt om de wegomstandigheden aan de voorkant, achterkant, linker- en rechterkant van het voertuig te detecteren om accidentele botsingen te voorkomen wanneer het voertuig afslaat of van rijstrook verandert. Het is een ingebouwde ultrasone afstandsmeter, ontwikkeld door enkele universiteiten en onderzoeksinstituten in China. Het detectiebereik van de naar voren gerichte ultrasone afstandsmeter is minder dan 10 meter, en het detectiebereik van het achteraanzicht en de perifere ultrasone afstandsmeter is niet meer dan 5 meter. Het detectiebereik van de genoemde korteafstandsradar (binnen 20 meter rondom het voertuig) is heel anders. Het is duidelijk dat het zeer noodzakelijk is om een ​​ultrasone sensor voor grote afstanden te ontwikkelen, die in de toekomst een positieve rol zal spelen in de ontwikkeling van het antibotsingswaarschuwingssysteem voor in eigen land geproduceerde voertuigen.