超聲波測(cè)距系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)處理設(shè)計(jì).pdf

1、超聲波具有指向性強(qiáng)、介質(zhì)中傳播距離遠(yuǎn)、傳播過(guò)程中能量消耗緩慢等特點(diǎn)而被作為重要的載體進(jìn)行信號(hào)的傳輸，同時(shí)基于此特性的超聲波測(cè)距系統(tǒng)由于其對(duì)于惡劣天氣如雨雪天氣、霧霾天氣、沙城暴天氣等具有高適應(yīng)性而被廣泛應(yīng)用于軍事、工業(yè)、汽車制造業(yè)等眾多領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)在測(cè)距精度方面與國(guó)外的系統(tǒng)仍有很大差距，因此對(duì)于提高精度的數(shù)字信號(hào)處理方面迫切需要深入研究。
　　本文首先介紹了超聲波的特性，并分析了基于超聲波載體的測(cè)距系統(tǒng)優(yōu)良的抗干

2、擾性能。以NUC472主控芯片為開發(fā)核心介紹了測(cè)距系統(tǒng)的硬件框架，結(jié)合硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)了各可編程模塊的驅(qū)動(dòng)函數(shù)，分析了基于AGC可控增益技術(shù)的步進(jìn)放大算法的設(shè)計(jì)，并對(duì)比分析了非等間隔步進(jìn)方案的可行性。進(jìn)行了FFT匹配算法的設(shè)計(jì)，用來(lái)避免遠(yuǎn)距離測(cè)距噪聲誤觸發(fā)帶來(lái)的步進(jìn)級(jí)數(shù)的跳變。
　　介紹了一種適用于超聲波回波信號(hào)數(shù)字通路的技術(shù)處理方案，該方案的思路是利用橢圓數(shù)字濾波算法作為輸入輸出端，并結(jié)合程序化的包絡(luò)檢測(cè)與下采樣處理，歸結(jié)為五步算法

3、，利用MATLAB軟件和MDK軟件對(duì)比開發(fā)進(jìn)行各路算法的設(shè)計(jì)與仿真，并檢驗(yàn)算法開發(fā)的合理性。介紹了用于處理五步算法輸出的平方律檢波算法，此模塊作為可選模塊，用于提高小信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。
　　設(shè)計(jì)了基于NUC472主控系統(tǒng)的超聲波回波匹配算法，目的是避免外界超聲波設(shè)備的干擾，同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)距系統(tǒng)中指定換能器對(duì)自身信號(hào)的智能識(shí)別。設(shè)計(jì)與仿真了BCH編解碼算法實(shí)現(xiàn)方案，構(gòu)建發(fā)送端碼元序列的結(jié)構(gòu)與軟件調(diào)制方式，詳細(xì)分析了單閾值系統(tǒng)的閾值設(shè)定方法