traductor cu ultrasunete cu SNR scăzut și analiză spectrală

Traductor cu ultrasunete la SNR scăzut și rate scăzute de eșantionare bazate pe funcția de corelație încrucișată. Metoda specifică este următoarea: semnalul ultrasonic trimis de transmițător este utilizat ca semnal de referință, iar ieșirea receptorului este eșantionată imediat la sfârșitul fiecărei transmisii a undei ultrasonice și se calculează funcția de corelație încrucișată între valoarea eșantionului și semnalul de referință. Dacă funcția de corelare încrucișată are o valoare de vârf, valoarea eșantionată este semnalul de eco primit de traductor, iar intervalul de timp poate fi calculat în funcție de momentul în care apare vârful de corelație. Metoda de estimare a corelației (cunoscută și sub denumirea de detector de potrivire) utilizează atât amplitudinea semnalului de eco, cât și forma semnalului de eco. Dacă forma de undă a semnalului de eco nu este practic distorsionată, iar zgomotul suprapus pe semnalul de eco este zgomot alb gaussian, atunci precizia de estimare a întârzierii și sensibilitatea metodei de estimare a corelației sunt mai mari decât metoda de detectare a pragului. În ultimii zece ani, cercetătorii străini autohtoni au publicat mulți algoritmi îmbunătățiți de estimare a corelației. Algoritmul de estimare a corelației cu întârziere rapidă propus, bazat pe principiul interpolării, poate realiza un calcul al corelației digitale de 256 de puncte în lms, utilizând cip obișnuit de procesare a semnalului digital (DSP), traductorul de măsurare a distanței nu numai că asigură precizia de măsurare a sistemului, dar îmbunătățește și timpul real al sistemului.

În primul rând, un model de semnal de ecou include parametrii de întârziere, decalajul liniar al frecvenței și zgomotul aditiv este stabilit, iar apoi criteriul de probabilitate maximă este utilizat pentru a estima parametrii de întârziere în model. Experimentele arată că, chiar dacă forma de undă a ecoului are o distorsiune necunoscută, nu reduce substanțial acuratețea estimării întârzierii algoritmului, ceea ce indică faptul că acest algoritm bazat pe model este mai bun decât metoda obișnuită de estimare a corelației. În plus, există multe alte îmbunătățiri sau metode extinse de estimare legate de întârzieri. De exemplu, metoda de estimare a corelației cu întârziere bazată pe transformarea Hilbert, metoda de estimare a corelației întârzierii Senzorul de măsurare a distanței cu ultrasunete are algoritmul de estimare a întârzierii de corelare, algoritmul de corelare ortogonală a întârzierii bazat pe cod pseudo-aleatoriu și metodele de întârziere în doi pași a codului pseudo-aleatoriu. Acești algoritmi de estimare a corelației stărilor anormale pot reduce foarte mult influența interferențelor externe asupra preciziei estimării întârzierii metodei de corelare. Mulți dintre acești algoritmi iau în considerare și problema în timp real a implementării sistemului.