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，一是超聲串擾，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，將擴頻技術與編碼應用到超聲測距領域，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行相關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擾。擴頻測距方法的應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生方法。
　　 將這6種編碼與3種常用的二值數字調制方式，即二值幅移鍵控(BASK)、二值頻移鍵控(BFSK)和二值相移鍵控(BPSK)相結合，構

3、造了18種(每種含8個)脈沖編碼數字調制激勵序列。為了評價這18種激勵序列在超聲測距應用中性能的優(yōu)劣，合理設置了3個有效的評價指標，即回聲序列相關度、激勵序列與回聲序列的能量/能量效率和回聲序列相關函數的主瓣寬度。
　　 基于所構造的18種激勵序列，首先進行了超聲測距仿真研究，并對仿真結果在上述3個評價指標方面的性能進行了合理的分析；接著設計了超聲信號發(fā)射接收模塊和電源模塊，優(yōu)化了超聲測距系統(tǒng)，并在此基礎上進行了真實的超聲測距系