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基于互相关法的超声波高精度回波定位方法研究*

作者:张从鹏,李弘,周邦平 日期:2019-08-20/span> 浏览:1883 查看PDF文档

                                                             基于互相关法的超声波高精度回波定位方法研究*
                                                                               张从鹏,李弘,周邦平
                                                       (北方工业大学 机械与材料工程学院,北京 100144)



摘要:为了解决传统的互相关算法没有自适应特性且运算量较大的问题,以提高超声波测距的精度,分析了不同距离下的超声波回波信号的强度和持续时间,并结合了换能器的振动特性和声波的衰减特性,提出了一种精确定位超声波回波位置的算法。首先,采用改进的互相关算法,确定了回波起始位置的范围,再进一步比较了回波信号各个周期的方差特性,最终得到了回波信号前沿的起始位置;通过模拟仿真验证了该定位算法在低信噪比环境下的适应性,通过实际的测量实验验证了该算法的测量精度。研究结果表明:在3 000 mm实测范围内,采用了该算法的超声波测距系统,其绝对误差<1.3 mm,标准偏差≤0.097 mm,可满足大部分工业测量需求。

关键词:超声波测距;互相关法;方差比较法;波动性检验;重复性检测

中图分类号:TH761.2;TB559                        文献标志码:A                   文章编号:1001-4551(2019)08-0830-05




本文引用格式:
张从鹏,李弘,周邦平.基于互相关法的超声波高精度回波定位方法研究[J].机电工程,2019,36(8):830-834.
ZHANG Congpeng, LI Hong, ZHOU Bangping. Precise ultrasonic distance measurement method based on crosscorrelation algorithm[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2019,36(8):830-834.
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