脈沖編碼激勵超聲擴頻測距系統(tǒng)性能分析.pdf

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

2、范圍，又可保持較高的距離分辨率。
　　 本文基于超聲擴頻編碼測距原理，選擇了適用于超聲測距系統(tǒng)的6種偽隨機二進(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)脈沖編碼數(shù)字調(diào)制激勵序列。為了評價這18種激勵序列在超聲測距應(yīng)用中性能的優(yōu)劣，合理設(shè)置了3個有效的評價指標(biāo)，即回聲序列相關(guān)度、激勵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種激勵序列，首先進(jìn)行了超聲測距仿真研究，并對仿真結(jié)果在上述3個評價指標(biāo)方面的性能進(jìn)行了合理的分析；接著設(shè)計了超聲信號發(fā)射接收模塊和電源模塊，優(yōu)化了超聲測距系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了真實的超聲測距系