基于回波包絡(luò)上升沿?cái)M合的超聲測(cè)溫算法研究.pdf

1、溫度測(cè)量已經(jīng)成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研領(lǐng)域乃至人們平日生活中的一項(xiàng)基本需求，研究溫度測(cè)量方法具有普遍的現(xiàn)實(shí)意義。而在很多應(yīng)用場(chǎng)景中，傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫不能滿足要求，而一些非接觸式測(cè)溫由于自身原理復(fù)雜導(dǎo)致檢測(cè)裝置也很復(fù)雜，成本較高等原因，應(yīng)用受到限制。超聲測(cè)溫方式由于具有其自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在溫度測(cè)量領(lǐng)域潛力巨大。目前工程中常用的時(shí)差法超聲測(cè)溫存在抗干擾能力不足，超聲波飛行時(shí)間測(cè)量精度偏低等問題，影響超聲測(cè)溫的可靠性與精度，制約了超聲測(cè)溫技術(shù)的發(fā)展

2、及其適用范圍。因此，提高超聲測(cè)溫抗干擾能力與測(cè)量精度是超聲測(cè)溫領(lǐng)域的重要研究課題。
　　本文以“微波源”項(xiàng)目為課題背景，對(duì)超聲測(cè)溫方法進(jìn)行研究，針對(duì)超聲波傳播速度的獲取，使用時(shí)差法進(jìn)行測(cè)量，并基于時(shí)差法最為關(guān)鍵的超聲波飛行時(shí)間的精確測(cè)量需求，對(duì)當(dāng)前常用的測(cè)量方法特點(diǎn)進(jìn)行分析，研究超聲回波信號(hào)去噪方法與超聲波飛行時(shí)間測(cè)量方法及其改進(jìn)。具體工作可以簡(jiǎn)要概括如下：
　　①針對(duì)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，超聲回波信號(hào)不可避免會(huì)受到干擾，信號(hào)的去

3、噪預(yù)處理效果關(guān)系到進(jìn)一步處理的精度。將具有良好時(shí)頻分析能力的小波變換應(yīng)用到回波信號(hào)的去噪中，并根據(jù)回波信號(hào)的特征，對(duì)小波閾值去噪的基函數(shù)選取和閾值選取規(guī)則進(jìn)行研究，并提出基于平均能量權(quán)重的改進(jìn)閾值處理函數(shù)，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
　?、趯?duì)壓電型超聲波傳感器的響應(yīng)模型進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，提出一種雙激勵(lì)條件下，基于回波包絡(luò)上升沿?cái)M合的超聲波飛行時(shí)間測(cè)量方法，使用希爾伯特變換提取信號(hào)包絡(luò)，構(gòu)建最小二乘法優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，然后使用粒子群優(yōu)化算法