Système de transducteur à ultrasons à longue portée

Analyse des algorithmes ultrasoniques

Le processus de télévision utilisant la méthode d'écho d'impulsion à ultrasons consiste à exciter le transducteur avec un signal d'impulsion électrique à haute fréquence pour transmettre une série deTransducteur de capteur de profondeur à ultrasons, lorsque l'onde à ultrasons se rencontre sur l'axe acoustique du transducteur, une ou plusieurs cibles sont atteintes, une partie de l'énergie sonore sera réfléchie et agira sur le transducteur, ce qui fait que le transducteur est faible. Une fois le signal amplifié et filtré, il est envoyé au système de microprocesseur pour le traitement de l'information afin de déterminer le temps où le signal d'écho apparaît, et le temps de plage de l'onde ultrasonique et sa distance cible correspondante sont calculés, terminant ainsi une période de télévision. Comment améliorer les performances anti-interférence et les performances en temps réel du système de tâches ultrasoniques est un problème technique clé qui doit être pris en compte lors de l'étude des algorithmes de traitement des signaux ultrasoniques.

Transducteur acoustique du capteur de profondeur à ultrasonssont non seulement affectés par le milieu de propagation pendant le processus de propagation, mais aussi son rapport signal / bruit sera affecté par des facteurs externes tels que les vibrations, la turbulence de l'air et l'absorption et l'atténuation de l'énergie sonore. Des expériences montrent que la méthode de détection d'enthalpie traditionnelle est efficace lorsque l'énergie du signal transmis et du signal reçu sont relativement importantes pendant le processus de tâtais à ultrasons. Lorsque le capteur de distance est loin, le signal d'écho est considérablement interféré par des facteurs externes. À l'heure actuelle, il est difficile pour le système de télévision de déterminer directement si le signal de sortie du transducteur est écho ou le bruit. La méthode de détection de valeur fermée traditionnelle échoue. . Heureusement, l'enveloppe du signal d'écho est fondamentalement la même que l'enveloppe du signal transmis. Par conséquent, en calculant la fonction de corrélation croisée des deux et en trouvant le moment où le pic apparaît, la plage de laCapteur de sonde de profondeur sous-marinepeut être déterminé.

Parmi les nombreux algorithmes de traitement du signal introduits, la méthode de la fonction de corrélation de l'enveloppe convient à la fois pour les signaux faibles et les algorithmes robustes avec des taux d'échantillonnage faibles. Afin d'améliorer la fiabilité de l'algorithme de variation ultrasonique, le signal d'impulsion de bande de base peut être modulé en une fréquence ultrasonique Signal codé au moyen d'une séquence binaire pseudo-aléatoire sélectionnée de manière appropriée comme un signal codé (appelé code pseudo-aléatoire, ou un code PN). Latransducteur acoustique sous-marinest envoyé pour transmettre un signal codé par ultrasons à l'extérieur. Dans la plupart des cas, le signal d'interférence externe n'est pas lié au signal codé transmis. Par conséquent, en calculant la fonction de corrélation de l'enveloppe du signal codé et du signal d'écho, le signal d'interférence externe mélangé dans le signal d'écho peut être éliminé ou réduit à un minimum, atteignant ainsi une faible détection du signal avec un rapport signal / bruit négatif. De toute évidence, la longueur la plus longue est la séquence pseudo-aléatoire, plus le pic de la fonction de corrélation de l'enveloppe, et le gain de traitement plus élevé du système allant, la zone aveugle du système augmentera également en conséquence. Par conséquent, il doit être basé sur le réel pour mesurer la demande et choisir une séquence pseudo-aléatoire de la longueur appropriée.