超聲波測距系統(tǒng)數(shù)字信號處理設(shè)計.pdf

1、超聲波具有指向性強、介質(zhì)中傳播距離遠、傳播過程中能量消耗緩慢等特點而被作為重要的載體進行信號的傳輸，同時基于此特性的超聲波測距系統(tǒng)由于其對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。目前國內(nèi)的超聲波測距系統(tǒng)在測距精度方面與國外的系統(tǒng)仍有很大差距，因此對于提高精度的數(shù)字信號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)核心介紹了測距系統(tǒng)的硬件框架，結(jié)合硬件架構(gòu)設(shè)計了各可編程模塊的驅(qū)動函數(shù)，分析了基于AGC可控增益技術(shù)的步進放大算法的設(shè)計，并對比分析了非等間隔步進方案的可行性。進行了FFT匹配算法的設(shè)計，用來避免遠距離測距噪聲誤觸發(fā)帶來的步進級數(shù)的跳變。
　　介紹了一種適用于超聲波回波信號數(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軟件對比開發(fā)進行各路算法的設(shè)計與仿真，并檢驗算法開發(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，用于提高小信號的動態(tài)范圍。
　　設(shè)計了基于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，同時實現(xiàn)測距系統(tǒng)中指定換能器對自身信號的智能識別。設(shè)計與仿真了BCH編解碼算法實現(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，詳細分析了單閾值系統(tǒng)的閾值設(shè)定方法