Sistema de transdutor de longa distância ultra-sônico

Ultrasonic análise de algoritmos variando

O processo varia com o método de ultra-sons de impulsos de eco é para excitar o transdutor com sinal de impulso eléctrico de alta frequência para transmitir uma série deTransdutor de sensor de profundidade ultra-sônica, quando a onda ultrassônica se encontra no eixo acústico do transdutor, uma ou mais alvos são alcançadas, parte da energia sonora será refletida de volta e agir no transdutor, que está causando o transdutor a um sinal elétrico fraco. Depois que o sinal for amplificado e filtrado, ele é enviado para o sistema de microprocessador para processamento de informações para determinar o tempo em que o sinal de eco aparece, e o tempo de alcance da onda ultrassônica e sua distância de destino correspondente são calculados, completando assim um período de distância. Como melhorar o desempenho anti-interferência e o desempenho em tempo real do sistema de alcance ultrassônico é um importante problema técnico que deve ser considerado quando está estudando algoritmos de processamento de sinais ultra-sônicos.

Transdutor acústico de sensor de profundidade ultra-sônicaNão são apenas afetados pelo meio de propagação durante o processo de propagação, mas também sua relação sinal-ruído será afetada por fatores externos, como vibração, turbulência aérea e absorção e atenuação da energia sonora. Experimentos mostram que o método de detecção de entalpia tradicional é eficaz quando a energia do sinal transmitido e o sinal recebido são relativamente grandes durante o processo de alcance ultrassônico. Quando o sensor de distância está longe, o sinal de eco é muito interferido por fatores externos. Neste momento, é difícil para o sistema que determina diretamente se o sinal de saída do transdutor é eco ou ruído. O método tradicional de detecção de valor fechado falha. . Felizmente, o envelope do sinal de eco é basicamente o mesmo que o envelope do sinal transmitido. Portanto, calculando a função de correlação cruzada dos dois e encontrando o momento em que o pico aparece, o intervalo dosensor de profundidade subaquáticapode ser determinado.

Entre os muitos algoritmos de processamento de sinais introduzidos, o método de função de correlação de envelope é adequado para sinais fracos e algoritmos robustos com baixas taxas de amostragem. Para melhorar a confiabilidade do algoritmo de distância ultra-sônica, o sinal de pulso de banda base pode ser modulado em uma frequência ultra-sônica Sinal codificado por meio de uma sequência binária pseudo-aleatória apropriadamente selecionada como um sinal codificado (referido como um código pseudo-aleatório ou um código PN). otransdutor acústico subaquáticoé enviado para transmitir um sinal codificado ultrassônico fora. Na maioria dos casos, o sinal de interferência externo não está relacionado ao sinal codificado transmitido. Portanto, calculando a função de correlação do envelope do sinal codificado e do sinal ECHO, o sinal de interferência externo misturado no sinal de eco pode ser eliminado ou reduzido a um mínimo, conseguindo ditamação de sinal fraca com uma relação sinal-ruído negativo. Obviamente, o comprimento mais longo é a sequência pseudo-aleatória, quanto maior é o pico da função de correlação do envelope, e o maior ganho de processamento do sistema de alcance, a zona cega do sistema também aumentará em conformidade. Portanto, deve basear-se no real para medir a demanda e escolher uma sequência pseudo-aleatória do comprimento apropriado.