线性调频技术在超声波液位仪中的应用研究[S].doc

线性调频技术在超声波液位仪中的应用研究[S]    英文题名UltrasonicLiquidLevelMeterUsingLinearFrequencyModulationTechnique 专业控制理论与控制工程 关键词超声波;液位仪;线性调频信号;脉冲压缩处理;时频分布;英文关键词Ultrasonic;Liquidlevelmeter;LFMsignal;pression;Jointtime-frequencyanalysis;中文摘要在化工、石油、冶金、水处理等现代工业过程控制中,需要对储液罐内的液体位置进行检测。液位检测的准确性和及时性对于实现安全、高效的工业生产具有十分重要的意义。现有的超声波液位检测系统,大多使用方波脉冲信号,普遍存在盲区较大和抗噪声能力差的问题,其在硬件结构上通常采用单片机控制,而这样简单的测量系统已不能满足工业生产的需求。因此关于新型超声波液位仪的研究是十分必要的。线性调频信号是一种具有大时宽带宽积特性的时变信号,它具有良好的测量精度和距离分辨力,在雷达、声纳等领域有着广泛的应用。本文将线性调频技术应用到超声波液位检测中,有效地缩小了盲区的范围。展开了如下两方面的研究。首先,应用时频域联合分布对线性调频信号做了参数估计,研究了Cohen类时频分布。将Hough变换引入时频处理中,解决了对于多信号输入存在交叉项的问题。仿真结果显示其具有优秀的时频聚集性和较好的抗噪声特性,并对交叉项具有良好的抑制作用,效果优于短时傅里叶变换以及Wigner-Ville分布。其次,在考虑线性调频信号特性和实际检测需求的基础上,分析了超声波液位仪的工作方法和盲区产生的原因。给出了超声波液位仪的总体结构,并将...英文摘要Whenrealizingtheprocesscontrolofmodernindustrysuchaschemistry,petroleum,metallurgyandwaterprocessing,...摘要4-5Abstract5第1章绪论9-18      -11   -12   -16       -13       -14              -15              -16   -18第2章线性调频信号的