Langstrecken -Ultraschall -Fernsehsysteme

Ultraschall -Rangierungsalgorithmusanalyse

Der Rangierungsvorgang unter Verwendung der Ultraschallpuls -Echo -Methode besteht darin, den Wandler mit hochfrequenz elektrischem Impulssignal zu erregen, um eine Reihe von zu übertragenUltraschall -TiefensorwandlerWenn sich die Ultraschallwelle auf der akustischen Achse des Wandlers trifft, werden ein oder mehrere Ziele erreicht, ein Teil der Schallenergie wird wieder reflektiert und wirkt auf den Wandler, was den Wandler zu einem schwachen elektrischen Signal führt. Nachdem das Signal verstärkt und filtriert wurde, wird es an das Mikroprozessorsystem zur Informationsverarbeitung gesendet, um die Zeit zu bestimmen, in der das Echo -Signal erscheint, und die Bereichszeit der Ultraschallwelle und der entsprechenden Zielabstand werden berechnet, wodurch eine Rangleitungszeit abgeschlossen wird. Die Verbesserung der Anti-Interferenz-Leistung und der Echtzeitleistung des Ultraschallbereichssystems ist ein wichtiges technisches Problem, das bei der Untersuchung von Ultraschall-Signalverarbeitungsalgorithmen berücksichtigt werden muss.

Akustikwandler von Ultraschalltiefensensorwerden nicht nur durch das Ausbreitungsmedium während des Ausbreitungsprozesses beeinflusst, sondern auch sein Signal-Rausch-Verhältnis wird durch externe Faktoren wie Schwingung, Luftturbulenzen und Absorption und Abschwächung der Schallenergie beeinflusst. Experimente zeigen, dass die traditionelle Enthalpie -Erkennungsmethode wirksam ist, wenn die Energie des übertragenen Signals und das empfangene Signal während des Ultraschallbereichsprozesses relativ groß ist. Wenn der Entfernungssensor weit entfernt ist, wird das Echo -Signal durch externe Faktoren stark gestört. Zu diesem Zeitpunkt ist es für das Fernbereichssystem schwierig, direkt zu bestimmen, ob das Ausgangssignal des Wandlers Echo oder Rauschen ist. Die herkömmliche Erkennungsmethode mit geschlossenem Wert schlägt fehl. . Glücklicherweise entspricht die Hüllkurve des Echosignals im Grunde genommen der gleiche wie die Hüllkurve des übertragenen Signals. Durch die Berechnung der Kreuzkorrelationsfunktion der beiden und der Feststellung des Moments, in dem der Peak erscheint, der Bereich derUnterwassertiefe Sounder -Sensorkann bestimmt werden.

Unter den vielen eingeführten Signalverarbeitungsalgorithmen ist die Hüllkorrelationsfunktionsmethode sowohl für schwache Signale als auch für robuste Algorithmen mit niedrigen Abtastungsraten geeignet. In Anspruch auf die Zuverlässigkeit des Ultraschall -Rangierungsalgorithmus kann das Basisbandpulssignal in eine Ultrasonic -Frequenz moduliert werden Codiertes Signal mittels einer entsprechend ausgewählten Binärsequenz von Pseudo-Random als codiertes Signal (als Pseudo-Random-Code oder PN-Code bezeichnet). DasUnterwasser akustischer Wandlerwird gesendet, um ein ultraschall codiertes Signal außerhalb zu übertragen. In den meisten Fällen hängt das externe Interferenzsignal nicht mit dem übertragenen codierten Signal zusammen. Durch die Berechnung der Hüllkorrelationsfunktion des codierten Signals und des Echosignals kann das externe Interferenzsignal, das im Echo-Signal gemischt wird, eliminiert oder auf ein Minimum reduziert werden, wodurch eine schwache Signalerkennung mit einem negativen Signal-R-Rausch-Verhältnis erreicht wird. Die längere Länge ist offensichtlich die Pseudo-Random-Sequenz, desto größer ist der Spitzenwert der Hüllkorrelationsfunktion, und die höhere Verarbeitungsgewinn des Rangsystems, die blinde Zone des Systems wird ebenfalls entsprechend zunehmen. Daher sollte es auf der tatsächlichen Basis der Nachfrage basieren und eine Pseudo-Random-Sequenz der entsprechenden Länge auswählen.