超聲動(dòng)態(tài)測距的一種直接數(shù)字解調(diào)處理方法
本文關(guān)鍵詞: 數(shù)字解調(diào) 超聲動(dòng)態(tài)測距 橢圓擬合 相位差 解包裹 出處:《應(yīng)用聲學(xué)》2017年02期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了減少傳統(tǒng)的相位差超聲動(dòng)態(tài)測距的復(fù)雜性,提出了一種基于直接數(shù)字解調(diào)的信號處理方法。運(yùn)用STM32內(nèi)部兩路A/D同步采集超聲測量信號與參考信號,對這兩組信號數(shù)據(jù)通過最小二乘橢圓擬合方法,計(jì)算[-π,π]單周期范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)相位差。在此基礎(chǔ)上,對實(shí)時(shí)相位差進(jìn)行解包裹運(yùn)算,得到絕對相位差。最后,通過絕對相位差的變化量與距離變化量成正比的關(guān)系,計(jì)算出實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)變化距離值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)目標(biāo)速度不超過2.5 m/s時(shí),該方法能夠準(zhǔn)確地將距離值直接解調(diào)出來,滿足動(dòng)態(tài)變化條件下跟蹤測距要求。
[Abstract]:In order to reduce the complexity of traditional phase difference ultrasonic dynamic ranging, a signal processing method based on direct digital demodulation is proposed. The real time phase difference in the single period range of [- 蟺, 蟺] is calculated by the least square ellipse fitting method. On this basis, the real time phase difference is unwrapped and the absolute phase difference is obtained. Through the direct relation between the absolute phase difference and the distance change, the real-time dynamic variation distance value is calculated. The experimental results show that the method can demodulate the distance value directly when the target velocity is less than 2.5 m / s. It can meet the requirements of tracking ranging under dynamic changing conditions.
【作者單位】: 湖北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;湖北省現(xiàn)代制造質(zhì)量工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51275157,51275158,51575164) 湖北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BCE047)
【分類號】:TB559
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1531767
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