国内超声波测距研究应用现状 被引量：92

1

作者 李戈 孟祥杰 +1 位作者 王晓华 王重秋 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2011年第4期60-62,共3页

本文结合超声波测距原理,对超声波回波信号处理、新型换能器研发、发射脉冲选取的国内研究现状,以及该技术在液位测量、移动机器人定位和避障、汽车防撞、曲面仿形检测的应用现状作了综述,分析了超声波测距系统现阶段存在的常见问题,相... 本文结合超声波测距原理,对超声波回波信号处理、新型换能器研发、发射脉冲选取的国内研究现状,以及该技术在液位测量、移动机器人定位和避障、汽车防撞、曲面仿形检测的应用现状作了综述,分析了超声波测距系统现阶段存在的常见问题,相应提出了解决方案,并对超声波测距的发展与应用趋势进行了展望。 展开更多

关键词 超声波 测距 回波处理 盲区

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超声波测距回波信号处理方法的研究 被引量：33

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作者 张珂 俞国华 刘钢海 《测控技术》 CSCD 2008年第1期48-50,共3页

在分析超声波测距系统回波信号处理存在问题的基础上,提出了两种提高测量精度的回波信号处理方法。采用了时间增益补偿技术和峰值时间检测技术,可正确检测超声波回波的到达时间。经反复试验,在50 cm～5 m的测量范围内,测距精度可达到0.... 在分析超声波测距系统回波信号处理存在问题的基础上,提出了两种提高测量精度的回波信号处理方法。采用了时间增益补偿技术和峰值时间检测技术,可正确检测超声波回波的到达时间。经反复试验,在50 cm～5 m的测量范围内,测距精度可达到0.5%,且测量重复性较好。两种方法的采用,提高了超声波测距系统的测量精度。 展开更多

关键词 超声波测距 回波信号处理 时间增益补偿 峰值时间检测

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提高超声波测距精度方法的研究 被引量：32

3

作者 张珂 刘钢海 《现代电子技术》 2007年第15期139-141,共3页

在分析超声波测距系统回波信号处理存在问题的基础上,提出了两种提高测量精度的回波信号处理方法。采用时间增益补偿技术,补偿超声波在空气中的衰减,减少回波信号的起伏;由有源全波整流电路和微分电路等组成峰值时间检测电路,可正确检... 在分析超声波测距系统回波信号处理存在问题的基础上,提出了两种提高测量精度的回波信号处理方法。采用时间增益补偿技术,补偿超声波在空气中的衰减,减少回波信号的起伏;由有源全波整流电路和微分电路等组成峰值时间检测电路,可正确检测回波的峰值到达时间。两种方法的采用,提高了超声波测距系统的测量精度。 展开更多

关键词 超声波测距 回波信号处理 时间增益补偿 峰值时间检测

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气体超声流量计回波信号的自适应阈值法研究 被引量：12

4

作者 章涛 赵伟国 章圣意 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1853-1857,共5页

时差法超声波流量计常采用双阈值法确定特征点,测量到达特征点时间,从而计算渡越时间。相比于单阈值法,双阈值法一定程度上提高了流量计的准确性,然而超声回波信号在传播时易受到温度、压力以及换能器特性的影响,导致双阈值法在一定工... 时差法超声波流量计常采用双阈值法确定特征点,测量到达特征点时间,从而计算渡越时间。相比于单阈值法,双阈值法一定程度上提高了流量计的准确性,然而超声回波信号在传播时易受到温度、压力以及换能器特性的影响,导致双阈值法在一定工况下特征点产生错误判断。针对此问题,提出了一种自适应的双阈值方法并设计硬件电路。该方法可在较低的采样频率下获得回波信号各个波峰幅值,实时更新第一阈值,判断特征点是否一致并进行自动补偿,从而提高渡越时间的测量精度。最终实验结果表明,与传统双阈值法相比该方法具有较好的适应性和计量特性。 展开更多

关键词 超声波流量计 自适应阈值法 回波信号处理 特征点补偿

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电磁超声探伤回波信号的硬件处理 被引量：8

5

作者 杨理践 于宁 邢燕好 《无损检测》 2010年第2期131-133,137,共4页

在电磁超声检测(EMAT)中,由于实际获得的检测信号成分复杂,噪声和干扰比较强,导致有用信号相对较弱,而且有用信号和噪声信号的幅度基本重合,信噪比和分辨率都较低。以钢管的电磁超声检测(EMAT)为例,设计了一种对从电磁超声探伤仪获得的... 在电磁超声检测(EMAT)中,由于实际获得的检测信号成分复杂,噪声和干扰比较强,导致有用信号相对较弱,而且有用信号和噪声信号的幅度基本重合,信噪比和分辨率都较低。以钢管的电磁超声检测(EMAT)为例,设计了一种对从电磁超声探伤仪获得的回波信号进行处理的方法,从而减小噪声对信号的干扰,提高信噪比和分辨率,达到提高电磁超声检测效果的目的。实际工程项目中的应用证明,提出的信号处理方法是必要的和有意义的,并且检测效果良好。 展开更多

关键词 电磁超声检测 回波信号 数据处理 信噪比 分辨率

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新型机载多脉冲激光雷达目标信号模拟器 被引量：8

6

作者 马鹏阁 金秋春 +1 位作者 柳毅 齐林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期2068-2072,共5页

研制多脉冲激光雷达目标信号模拟器,用以评估回波数字信号处理算法及其实现平台的性能。首先,介绍了目标信号的主要组成以及回波信噪比的两种定义。接着,基于激光雷达方程及1.064μm激光器的辐射激光的光电接收实验,获取信号波形并对目... 研制多脉冲激光雷达目标信号模拟器,用以评估回波数字信号处理算法及其实现平台的性能。首先,介绍了目标信号的主要组成以及回波信噪比的两种定义。接着,基于激光雷达方程及1.064μm激光器的辐射激光的光电接收实验,获取信号波形并对目标回波信号组成进行分析,结合空中目标的回波脉冲展宽建立了机载脉冲激光雷达目标回波信号模型。之后,提出了依据电压信噪比产生回波观测信号的方法。最后,给出了基于"FPGA+高速D/A+USB2.0数据传输"的目标信号模拟器软硬件实现,可为回波信号处理器提供信噪比为1-9的静、动目标回波及主波信号。 展开更多

关键词 回波信号处理 多脉冲激光雷达 信噪比 回波信号模拟

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基于人工智能的多模态雷达自适应抗干扰优化算法

7

作者 许诚 程强 +1 位作者 赵鹏 程玮清 《现代电子技术》 北大核心 2024年第7期73-76,共4页

多模态雷达系统容易受到外界环境干扰,如天气条件、电磁干扰等,而这些干扰可能会影响多模态雷达数据的准确性和稳定性。多模态雷达的抗干扰性能决定雷达的测量精度,因此,为提升多模态雷达的抗干扰能力,提出基于人工智能的多模态雷达自... 多模态雷达系统容易受到外界环境干扰,如天气条件、电磁干扰等,而这些干扰可能会影响多模态雷达数据的准确性和稳定性。多模态雷达的抗干扰性能决定雷达的测量精度,因此,为提升多模态雷达的抗干扰能力,提出基于人工智能的多模态雷达自适应抗干扰优化算法。该算法以多模态雷达信号模型为基础,分析距离速度同步欺骗干扰、频谱弥散干扰原理,计算欺骗干扰时雷达接收的总回波信号。将计算的回波信号结果输入至人工智能的YOLOv5s深度学习模型中,通过模型的训练和映射处理,完成多模态雷达自适应抗干扰优化,实现雷达欺骗性信号干扰抑制。测试结果显示,该算法的干扰对消比结果在0.935以上,干扰输出功率结果在0.017以下,能够可靠完成多干扰和单一干扰两种干扰抑制,实现多模态雷达自适应抗干扰优化。 展开更多

关键词 人工智能 多模态雷达 自适应 抗干扰优化 频谱弥散干扰 回波信号 映射处理 干扰抑制

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提高FMCW雷达测距精度的谱最大值估值算法 被引量：5

8

作者 徐军荣 于盛林 《计算机技术与发展》 2009年第4期73-75,79,共4页

FMCW雷达在理论上具有很高的测距精度,但是在实际系统中,都是通过数字信号处理的方法对其回波信号进行处理,从而获得回波功率谱,进而获取其距离信息,因而受到采样与处理字长的限制。传统的方法是通过增加采样点数来提高雷达的测距精度,... FMCW雷达在理论上具有很高的测距精度,但是在实际系统中,都是通过数字信号处理的方法对其回波信号进行处理,从而获得回波功率谱,进而获取其距离信息,因而受到采样与处理字长的限制。传统的方法是通过增加采样点数来提高雷达的测距精度,但是从系统实时性要求出发,不能过多的增加信号处理的时间,即不能过多的增加其采样点数。因此,在对回波功率谱特点研究的基础上,提出一种新的估值算法,在计算量增加不多的情况下,可以提高雷达的测距精度。 展开更多

关键词 雷达 回波信号处理 距离 精度 算法

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埋地非金属管道雷达探测成像定位方法研究 被引量：1

9

作者 肖小汀 李怡 +3 位作者 葛亮 吴佳晔 徐杨 陈莎莎 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第8期223-233,共11页

非金属管道在地下管网建设中得到广泛应用。探地雷达法作为地下公共设施主要检测方法之一,常被用于地下非金属管线探测中。由于探测过程中存在非金属管道回波信号微弱、地下结构复杂、波速难以精确估算等问题,使雷达探测成像及定位成为... 非金属管道在地下管网建设中得到广泛应用。探地雷达法作为地下公共设施主要检测方法之一,常被用于地下非金属管线探测中。由于探测过程中存在非金属管道回波信号微弱、地下结构复杂、波速难以精确估算等问题,使雷达探测成像及定位成为难题。针对上述问题,研究了适用于埋地非金属管道的波速估算和回波信号处理方法,提出了空间频域插值成像和二值化定位算法;通过数值仿真验证了所述成像定位方法的可行性,并进行了0.400、0.600和1.100 m埋深的非金属管道现场测试。实验结果表明,所提方法能够有效消除双曲线效应,探测区域的成像定位误差分别为0.006、0.006和0.012 m,满足埋地非金属管道定位需求。研究成果可为埋地非金属管道成像及定位提供技术支持,有益于提高探地雷达对地下非金属管线的探测精度。 展开更多

关键词 探地雷达 非金属管道 SAR成像 回波信号处理 波速估算

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超宽带无线电近炸引信数学仿真分析 被引量：4

10

作者 王全民 赵新俊 戚百丽 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2442-2446,共5页

超宽带无线电近炸引信是一种工作于超宽带体制的无线电引信系统,由于超宽带信号传播机制的复杂性导致回波信号难以使用解析的方法进行分析,因此给引信系统的分析带来一定困难。通过建立超宽带无线电近炸引信的数学模型和目标回波模型,... 超宽带无线电近炸引信是一种工作于超宽带体制的无线电引信系统,由于超宽带信号传播机制的复杂性导致回波信号难以使用解析的方法进行分析,因此给引信系统的分析带来一定困难。通过建立超宽带无线电近炸引信的数学模型和目标回波模型,对引信的回波信号处理过程进行仿真,通过分析仿真结果,得出回波信号中影响和制约引信近炸精度的因素,为研究和改进超宽带线电引信系统提供技术基础。 展开更多

关键词 超宽带 近炸引信 回波信号处理 仿真

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基于三维激光扫描数据的360度环视显示系统设计

11

作者 汪永吉 何春华 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第11期162-166,共5页

360度环视显示的像素采样噪声较高,基于三维激光扫描数据设计360度环视显示系统。在系统硬件中,设计供电模块,得到电源转换装置,设计数据采集接口,通过激光扫描装置获取系统成像数据。在系统软件设计中,处理目标回波信号,分别得到发射... 360度环视显示的像素采样噪声较高,基于三维激光扫描数据设计360度环视显示系统。在系统硬件中,设计供电模块,得到电源转换装置,设计数据采集接口,通过激光扫描装置获取系统成像数据。在系统软件设计中,处理目标回波信号,分别得到发射信号、信号发射瞬时频率,分析测距信号频谱分布,得到目标回波信号表达式。建立信号噪声过滤模型,将无关噪声转换为加性回波信号,得到滤波处理后的像素强度,建立该信号噪声滤波器的数学表达式。建立投影函数,计算感光传感器上的图像坐标值,得到360度环视显示成像。实验结果显示,设置维纳滤波常数为0.06,此时的显示影像数量越多,环视显示系统的噪声抑制效果越好。 展开更多

关键词 三维激光扫描 激光扫描数据 360度 环视显示系统 回波信号处理

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基于FPGA的多通道超声波测距系统设计 被引量：4

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作者 刘君 伍璨 吴思聪 《计算机测量与控制》 2016年第1期78-80,共3页

超声波测距是一种非接触式连续测量方法,具有电路简单、测量精度高等优点;传统的测距系统多采用单片机实现,无法满足现代测距实时性、立体化、多向性的要求;因此设计了一种基于FPGA的多通道超声波测距系统,所有通道同时进行检测与处理,... 超声波测距是一种非接触式连续测量方法,具有电路简单、测量精度高等优点;传统的测距系统多采用单片机实现,无法满足现代测距实时性、立体化、多向性的要求;因此设计了一种基于FPGA的多通道超声波测距系统,所有通道同时进行检测与处理,系统具有较高的扩展性;硬件部分采用US_100超声波传感器实现了超声信号的发射与接收,采用京微雅格C192芯片对回波信号进行检测和处理,实现了从2厘米到4米的距离的精确测量,测量结果送入LCD12864进行显示;软件设计采用Verilog HDL语言在Primace编辑环境下进行开发,在Modelsim软件下进行仿真,并通过HR3开发板验证了全部设计功能;测试结果表明:该测距系统运行稳定可靠,测量精度高。 展开更多

关键词 现场可编程门阵列 多通道 回波信号处理 超声波

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基于蓝牙4.0低功耗的无线探鱼器系统 被引量：3

13

作者 王威 李浩 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第4期663-666,共4页

在对超声波测距和目标判定原理分析的基础上,利用蓝牙4.0低功耗技术和手机应用程序与硬件相结合的方法设计出一探鱼系统。此系统利用集成芯片CC2540实现对超声换能器的信号收发控制,获得目标回波信号,A/D采样后将数据按自定义格式打包,... 在对超声波测距和目标判定原理分析的基础上,利用蓝牙4.0低功耗技术和手机应用程序与硬件相结合的方法设计出一探鱼系统。此系统利用集成芯片CC2540实现对超声换能器的信号收发控制,获得目标回波信号,A/D采样后将数据按自定义格式打包,再通过蓝牙4.0发送到具有蓝牙4.0功能的手机上。在手机端进行算法处理,分辨回波是鱼还是水底及目标深度,并直观地呈现在手机应用程序界面中。最终通过实际测试,验证了系统的可行性。 展开更多

关键词 探鱼器 蓝牙4.0 BLE CC2540 超声波换能器 回波信号处理

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便携式超声波探鱼器的硬件电路设计 被引量：3

14

作者 李帅强 姚骏 《仪表技术》 2016年第8期7-10,共4页

便携式超声波探鱼器是用于人们娱乐休闲近岸垂钓的探鱼设备,能方便地显示近岸地区鱼的数量、大小和位置。首先介绍了便携式超声波探鱼器的设计原理和具体实现方法,然后重点阐述了硬件系统的原理和具体电路。实验表明,设计的探鱼器达到... 便携式超声波探鱼器是用于人们娱乐休闲近岸垂钓的探鱼设备,能方便地显示近岸地区鱼的数量、大小和位置。首先介绍了便携式超声波探鱼器的设计原理和具体实现方法,然后重点阐述了硬件系统的原理和具体电路。实验表明,设计的探鱼器达到了预期的参数指标,降低了成本,具有一定的科研意义和实用意义。 展开更多

关键词 超声波探鱼器 超声波 峰值检测 回波信号处理

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一种新型便携式垂直鱼探仪设计 被引量：2

15

作者 谭本军 宋宇 苏娟 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第11期85-88,共4页

鱼探仪是一种智能化助渔设备,换能器的垂直安装将能有效地检测下方水域鱼群动态。提出一种基于AA32416对数放大器的新型鱼探仪设计,首先通过主控模块,发射模块,接收模块,回波信号处理模块实现探测。然后通过软件程序实现对数据的处理分... 鱼探仪是一种智能化助渔设备,换能器的垂直安装将能有效地检测下方水域鱼群动态。提出一种基于AA32416对数放大器的新型鱼探仪设计,首先通过主控模块,发射模块,接收模块,回波信号处理模块实现探测。然后通过软件程序实现对数据的处理分析。现场实验表明:设计的鱼探仪能够达到预期指标,具有一定实用价值和科研意义。 展开更多

关键词 鱼探仪 便携 AA32416对数放大器 换能器 回波信号处理

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导波雷达液位计在不同气相介质的误差分析 被引量：2

16

作者 顾春燕 郭雅山 +1 位作者 王浩光 李苏 《仪器仪表用户》 2020年第9期80-82,共3页

针对导波雷达液位计在极端高温高压、高饱和蒸汽工况下会产生较大测量误差的情况,对导波雷达液位计在不同气相介质的测量工况下的测量误差进行了分析。根据导波雷达液位计的时域反射原理,分析了在气相介质的介电常数发生变化的工况下,... 针对导波雷达液位计在极端高温高压、高饱和蒸汽工况下会产生较大测量误差的情况,对导波雷达液位计在不同气相介质的测量工况下的测量误差进行了分析。根据导波雷达液位计的时域反射原理,分析了在气相介质的介电常数发生变化的工况下,导波雷达液位计产生测量误差的原因,并建立测量误差与气相介质介电常数关系的函数模型。使用食用油代替介电常数发生变化的气相介质进行液位测量实验,对该函数模型进行了验证。 展开更多

关键词 导波雷达液位计 回波信号处理 误差分析 蒸汽补偿 时域反射 等效时间采样

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时差式超声测量回波信号处理研究 被引量：1

17

作者 成俊 张金 王伯雄 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第12期34-37,共4页

研究了一种软、硬件结合的时差式超声测量回波信号处理方法。分析介绍了系统的硬件组成和实现方法,概述了软件设计流程与主要功能。超声回波信号调理模块提取从接收换能器得到的原始超声波信号并转换成后续处理电路易于处理的稳定回波... 研究了一种软、硬件结合的时差式超声测量回波信号处理方法。分析介绍了系统的硬件组成和实现方法,概述了软件设计流程与主要功能。超声回波信号调理模块提取从接收换能器得到的原始超声波信号并转换成后续处理电路易于处理的稳定回波信号。利用现场可编程门阵列(FPGA)的可编程特性设计了数字信号处理模块,得到过零比较信号和阈值比较信号,从而锁定回波到达时刻。 展开更多

关键词 超声测量 回波信号处理 信号调理 阈值比较

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回声信号处理综合实验设计及实现

18

作者 栗学丽 《电气电子教学学报》 2022年第5期104-107,共4页

针对学生对卷积和相关概念不清的问题,结合生活现象,设计了回声信号处理综合实验。实验内容包括回声产生、回声特性分析、回声消除,它将难以理解的卷积、自相关、互相关概念有机地串在一起,帮助学生理解和应用。实践表明,理论推导和实... 针对学生对卷积和相关概念不清的问题,结合生活现象,设计了回声信号处理综合实验。实验内容包括回声产生、回声特性分析、回声消除,它将难以理解的卷积、自相关、互相关概念有机地串在一起,帮助学生理解和应用。实践表明,理论推导和实验编程相结合有助于学生将所学的知识融会贯通,且学生在做与生活密切联系的综合实验时,积极性高,收获大。 展开更多

关键词 卷积 相关 回声信号处理

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一种机载激光测深回波信号的处理方法 被引量：1

19

作者 滕晓杰 岳军 +3 位作者 李宏升 高洪秀 冯宝成 刘尊年 《海洋测绘》 CSCD 2019年第6期29-33,共5页

利用回波信号的物理性质代替几何性质,将Darcy渗流方程与非线性扩散方程耦合,提出了一种基于多物理场的信号处理方法,通过有限差分方法进行离散化处理,实现对机载激光测深回波信号的处理。在此基础上,基于激光在海水中的传播特性,建立... 利用回波信号的物理性质代替几何性质,将Darcy渗流方程与非线性扩散方程耦合,提出了一种基于多物理场的信号处理方法,通过有限差分方法进行离散化处理,实现对机载激光测深回波信号的处理。在此基础上,基于激光在海水中的传播特性,建立数学关系式,对机载532 nm激光测深系统回波信号进行数值模拟,利用多物理场信号处理方法对仿真模拟数据进行处理,并与传统滤波方法比较。实验结果表明,该方法可以很好地应用于机载激光回波信号的处理中,通过比较得出多物理场方法精度较高,算法稳定,验证了该方法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 机载激光测深 多物理场 有限差分法 回波信号处理 波形建模

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深海船舶导航系统的回波信号研究

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作者 王清珍 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第16期139-141,共3页

应用雷达回波进行深海船舶导航非常必要。本文研究导航系统中的回波信号,并且描述目标船舶的起伏特性、运动情况,最后在含有海杂波和噪声的回波数学模型中进行船舶雷达导航系统的仿真,仿真结果表明,通过船舶综合回波仿真信号可以有效反... 应用雷达回波进行深海船舶导航非常必要。本文研究导航系统中的回波信号,并且描述目标船舶的起伏特性、运动情况,最后在含有海杂波和噪声的回波数学模型中进行船舶雷达导航系统的仿真,仿真结果表明,通过船舶综合回波仿真信号可以有效反映起伏情况等船舶的回波影响。 展开更多

关键词 船舶导航 回波信号 数据处理

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