一种低信噪比下超声波测距的方法及其测距仪
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN200610149170.1
申 请 日：20061120
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号
公 开 日：20070822
公 开 号：CN101021562A
代 理 人：
代理机构：
摘 要：本发明公开一种低信噪比下超声波测距的方法及其测距仪，可用于水下和雨雪、大雾等恶劣天气环境的距离测量。如说明书附图1所示：由被测目标1和安放在测点上的超声波测距仪2构成。超声波测距仪2的发射换能器8向被测目标1发射一超声波信号。超声波测距仪2的接收换能器9接收被测目标1反射回来的超声波信号。超声波测距仪2的距离跟踪环13能够获得反射信号相对发射信号的传输时延τ的估计值，因而测得被测目标的距离。采用距离跟踪环13来获得反射信号相对发射信号的传输时延τ的估计值，是本发明的主要技术特征。其优点是：能彻底清除环境杂波的影响，具有特别优越的探测能力、抗干扰能力和精确度。本发明的超声波测距仪特别适合于水下和雨雪、大雾等恶劣天气环境中低信噪比下的距离测量。
主 权 项：1.一种采用“距离跟踪环路”实现低信噪比下超声波测距的方法，其特征在于采用以下步骤：A、超声波测距仪(2)的脉冲信号波产生器(3)在产生发射脉冲信号s的同时，距离跟踪环(13)的周期脉冲产生器(9)产生一个电压控制时延产生器(VCD)的输入脉冲Pin，由VCD的输入脉冲Pin触发锯齿波产生器(28)产生一个锯齿波电压u(t)。B、同时由VCD的输入脉冲Pin触发早晚波门脉冲产生器(30)产生一个开启早波门(21)的脉冲b，脉冲b经过延迟器(31)延迟T1/2后产生一个开启晚波门(22)的脉冲c。脉冲b左边沿对准VCD的输入脉冲Pin(也即对准发脉冲射信号的起始点)。C、当收到一个反射的超声波信号，经过基本测量系统接收部分的一系列处理，得到的视频检波信号a输入到距离跟踪环(13)，这个反射的视频检波信号a相对发射脉冲信号s有一个延时τ。D、在脉冲b和脉冲c的控制下，视频检波信号a在脉冲b期间通过早波门21经低通滤波器23积分和在脉冲c期间通过晚波门22经低通滤波器24积分，分别得到两路积分信号，且通过早波门支路的积分能量要小于通过晚波门支路的积分能量。E、这两条支路的积分信号在加法器(25)中相减，再经过F(s)环路滤波器(26)滤波后，就输出一个对应传输时延τ的误差电压e(t)。传输时延τ越大，误差电压就越大。F、这个误差电压e(t)输入给VCD电压控制时延产生器(27)作为控制电压，锯齿波发生器(28)产生的锯齿波电压u(t)也提供给VCD电压控制时延产生器(27)作为参考电压，当锯齿波电压u(t)一旦大于控制电压e(t)时，VCD电压控制时延产生器(27)就会立即输出一个VCD的输出脉冲Pout。那么VCD的输出脉冲Pout与VCD的输入脉冲Pin之间的时延差值即为反射信号相对发射信号的传输时延τ的估计值。G、由传输时延τ的估计值
经换算得到被测目标的距离。
关 键 词：
法律状态：终止
IPC专利分类号：G01S15/10(2006.01);G01F23/296(2006.01)