基于互相关法的超声波高精度回波定位方法研究

论文摘要

为了解决传统的互相关算法没有自适应特性且运算量较大的问题,以提高超声波测距的精度,分析了不同距离下的超声波回波信号的强度和持续时间,并结合了换能器的振动特性和声波的衰减特性,提出了一种精确定位超声波回波位置的算法。首先,采用改进的互相关算法,确定了回波起始位置的范围,再进一步比较了回波信号各个周期的方差特性,最终得到了回波信号前沿的起始位置;通过模拟仿真验证了该定位算法在低信噪比环境下的适应性,通过实际的测量实验验证了该算法的测量精度。研究结果表明:在3 000 mm实测范围内,采用了该算法的超声波测距系统,其绝对误差<1.3 mm,标准偏差≤0.097 mm,可满足大部分工业测量需求。

论文目录

• 0 引 言
• 1 超声波传播时间获取算法
•   1.1 回波信号描述
•   1.2 互相关算法确定回波信号区间
•   1.3 回波信号起始位置的定位
• 2 实验验证
•   2.1 实验平台的搭建
•   2.2 波动评价函数的性能检测
•   2.3 测量实验
• 3 结束语

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张从鹏,李弘,周邦平

关键词: 超声波测距,互相关法,方差比较法,波动性检验,重复性检测

来源: 机电工程 2019年08期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 工业通用技术及设备

单位: 北方工业大学机械与材料工程学院

基金: 北京市教委基本科研计划项目(110052971803)

分类号: TB553

页码: 830-834

总页数: 5

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