脈沖編碼激勵(lì)超聲擴(kuò)頻測(cè)距系統(tǒng)性能分析.pdf

1、多路超聲測(cè)距系統(tǒng)中主要存在兩個(gè)問(wèn)題，一是超聲串?dāng)_，二是有效測(cè)距范圍與測(cè)距分辨率的矛盾。為解決這兩個(gè)問(wèn)題，將擴(kuò)頻技術(shù)與編碼應(yīng)用到超聲測(cè)距領(lǐng)域，在超聲測(cè)距系統(tǒng)的發(fā)射端使用合適的擴(kuò)頻編碼序列激勵(lì)換能器，在接收端對(duì)回聲信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算以捕獲渡越時(shí)間。每個(gè)超聲換能器的激勵(lì)序列所包含的編碼信息都是唯一的，因此超聲測(cè)距系統(tǒng)可以識(shí)別出所接收到的回聲信號(hào)是哪個(gè)超聲換能器發(fā)出的，從而有效的消除超聲串?dāng)_。擴(kuò)頻測(cè)距方法的應(yīng)用使得超聲測(cè)距系統(tǒng)既可以獲得較大的測(cè)距

2、范圍，又可保持較高的距離分辨率。
　　 本文基于超聲擴(kuò)頻編碼測(cè)距原理，選擇了適用于超聲測(cè)距系統(tǒng)的6種偽隨機(jī)二進(jìn)制編碼：m序列，混沌序列，Gold序列，Balanced Gold序列，Legendre序列和Hall序列。介紹每種編碼的定義，簡(jiǎn)要分析各自的特性，并給出了具體的序列產(chǎn)生方法。
　　 將這6種編碼與3種常用的二值數(shù)字調(diào)制方式，即二值幅移鍵控(BASK)、二值頻移鍵控(BFSK)和二值相移鍵控(BPSK)相結(jié)合，構(gòu)

3、造了18種(每種含8個(gè))脈沖編碼數(shù)字調(diào)制激勵(lì)序列。為了評(píng)價(jià)這18種激勵(lì)序列在超聲測(cè)距應(yīng)用中性能的優(yōu)劣，合理設(shè)置了3個(gè)有效的評(píng)價(jià)指標(biāo)，即回聲序列相關(guān)度、激勵(lì)序列與回聲序列的能量/能量效率和回聲序列相關(guān)函數(shù)的主瓣寬度。
　　 基于所構(gòu)造的18種激勵(lì)序列，首先進(jìn)行了超聲測(cè)距仿真研究，并對(duì)仿真結(jié)果在上述3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)方面的性能進(jìn)行了合理的分析；接著設(shè)計(jì)了超聲信號(hào)發(fā)射接收模塊和電源模塊，優(yōu)化了超聲測(cè)距系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了真實(shí)的超聲測(cè)距系