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采用椭圆算法和Canny算子的超声TOF估计方法 被引量：8
1
作者 李鹏 蔡玉雷 陈金立 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2385-2391,共7页
椭圆算法被用于测量超声回波信号的渡越时间(TOF),以便估计目标的距离。然而,椭圆算法是将估计出的椭圆长轴位置对应的时间点作为TOF值,估计的目标距离值与实际距离值仍有一定误差。为了进一步提高椭圆算法的TOF估计精确度,将Canny边缘... 椭圆算法被用于测量超声回波信号的渡越时间(TOF),以便估计目标的距离。然而,椭圆算法是将估计出的椭圆长轴位置对应的时间点作为TOF值,估计的目标距离值与实际距离值仍有一定误差。为了进一步提高椭圆算法的TOF估计精确度,将Canny边缘检测引入到椭圆算法中,结合回波脉冲包络的特征形成一种新的超声TOF估计方法。首先利用边缘检测算子提取出近似椭圆形的回波脉冲包络的边界,然后根据边界上点对应的信号幅度用差分方法搜索除起始点以外的梯度最大值位置对应的时间确定为TOF值。实验结果表明:改进后的椭圆算法测量绝对误差可以控制在1.5 mm以内,较传统方法相比至少提高0.5 mm。而相对误差达到0.2%,较传统方法提高了30%。改进后的椭圆算法的应用使得测量的准确性和可靠性均得到了明显提升。 展开更多
关键词 超声距离测量 椭圆算法 Canny算子边缘检测 渡越时间估计
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两步相关法高抗干扰超声波距离测量技术的研究 被引量：20
2
作者 葛万成 吴凤萍 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期253-256,共4页
本文采用相关方法确定超声波的传播运行时间。借助于一个经过适当选择的伪随机二进制序列信号作为超声波的发送信号 ,可通过相关方法把外部干扰信号的影响消除或减小到最小限度 ,这是因为这些外部干扰信号与所发送的伪随机二进制序列信... 本文采用相关方法确定超声波的传播运行时间。借助于一个经过适当选择的伪随机二进制序列信号作为超声波的发送信号 ,可通过相关方法把外部干扰信号的影响消除或减小到最小限度 ,这是因为这些外部干扰信号与所发送的伪随机二进制序列信号是不相关的。本文采用特征多项式通过软件方法生成伪随机二进制序列信号 ,十分简单而又灵活。由于省去了费时的乘法运算 ,所以在计算互相关函数时放弃了快速傅立叶变换 (FFT)算法。取而代之的是相关函数的两步计算法。它显著地减少了数据处理时间。合理应用微电子技术和有效的程序设计 ,使得一台具有高抗干扰能力的低成本便携式距离测量仪器得以实现。 展开更多
关键词 超声波距离测量 抗干扰 两步相关法 伪随机二进制序列
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相关法高抗干扰超声波距离测量中的信号处理 被引量：12
3
作者 葛万成 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期71-76,共6页
提出了一种建立在信号模型基础上的高抗干扰超声波距离测量相关法 .通过对超声波传感器频率特性的分析而求得一个十分简单的超声波匹配电路 .为了降低所处理的信号频率采用了调制与解调技术 .由于伪随机二进制信号PRBS和超声波传感器的... 提出了一种建立在信号模型基础上的高抗干扰超声波距离测量相关法 .通过对超声波传感器频率特性的分析而求得一个十分简单的超声波匹配电路 .为了降低所处理的信号频率采用了调制与解调技术 .由于伪随机二进制信号PRBS和超声波传感器的特性 ,可用方波载波信号来有效地代替正弦波载波信号 .还描述了用于提高采样频率的线形内插法和用于抑制分散回声的均值法 . 展开更多
关键词 相关法超声波距离测量技术 超声波传感器 调制解调 信号处理 超声波匹配电路 平均值法 内插法
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