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《国防科学技术大学》 2003年
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高精度实时超声测距技术研究

隋卫平  
【摘要】:本文围绕在恶劣环境下如何实现高精度超声实时测距这一主题,对超声测距系统的系统结构以及测距算法进行了研究和探讨。 文章首先研究了超声换能器的工作机理,通过理论推导并与实验相结合,设计了一种适合中小功率换能器的驱动电源:研究了超声波在空气中传播的衰减特性,设计了自动增益控制电路,扩大了超声信号处理的动态范围和处理精度;采用系统级芯片搭建了一套超声测距系统的硬件平台;通过实验验证,系统具有较强的噪声抑制能力,可以在一定程度上扩展超声换能器的作用距离。 其次,文章研究了传统的自适应延时估计测距算法,分析了算法性能上优点和缺点:通过研究超声回波包络信号的一致性特点,提出了基于回波包络的最小均方延时估计算法,并对算法进行了软件仿真,分析了算法的性能,最后进行了实际验证,理论分析和实验结果相一致。 最后,文章讨论了自适应滤波器的收敛过程与滤波器权系数之间的关系,提出了一种新的快速自适应延时搜索算法,并在搭建的超声测距实验系统上进行了验证,达到了预期的目的。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TH761.2

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王星;投影屏触摸控制设备的设计[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 张振生;基于温度补偿的超声波测距系统的研究[D];天津大学;2012年
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7 操文祥;基于单片机的超声测距系统[D];安徽大学;2007年
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10 王耀宾;超声导航移动机器人系统设计及模糊避障技术研究[D];中国海洋大学;2008年
【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 李娜;师芳芳;李伯权;宫俊杰;张碧星;;一种超声检测系统用发射电路的设计与实现[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
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5 陈丽容;姜湘岗;;飞行控制系统仿真建模中的计算精度分析[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
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8 张霖;赵祚喜;张智刚;俞龙;黄健;;基于激光测距传感器的SLAM方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 张云电;余芳;;压电换能器和超声聚能器谐振频率数控修正方法[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
10 王艳红;刘金喜;;非理想界面压电层/弹性基底结构中SH波的传播特性[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 项建弘;基于空时自适应处理的GPS调零技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 于蕾;OFDM系统的信道估计技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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6 姜毅;GNSS接收机高性能跟踪与捕获环路算法研究[D];大连海事大学;2010年
7 冯源;水下传感器网络节点试验室测试系统研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
8 潘成亮;螺旋电极式压电驱动器及其应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
10 柴本银;振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究[D];山东大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈静颖;双能场/生物法降解废水中苯酚的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 刘义付;二维超声无磨料抛光声学系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 覃霖;基于FPGA的自适应FIR滤波器的实现[D];中国工程物理研究院;2009年
4 刘力博;多通道动态光弹成像系统的研制[D];南昌航空大学;2010年
5 姜丽红;功率超声对流动A356熔体半固态组织的影响研究[D];南昌航空大学;2010年
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8 王岩庆;高校用水计量与远程抄表管理系统的设计[D];山东科技大学;2010年
9 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
10 王春华;基于盲源分离的肺音信号提取研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 章小兵;宋爱国;唐鸿儒;;基于单接收头的超声波多目标测距[J];传感技术学报;2007年05期
10 路锦正,王建勤,杨绍国,赵珂,赵太飞;超声波测距仪的设计[J];传感器技术;2002年08期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 吴瑞明;数字化超声检测系统及关键技术研究[D];浙江大学;2004年
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3 孙万卿;浅海水声定位技术及应用研究[D];中国海洋大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张卫东,张圣训;高精度超声测距系统[J];工业仪表与自动化装置;1994年04期
2 徐宏,孟庆浩,彭商贤,张伟军;用于移动机器人导航的多超声测距系统软硬件设计[J];天津理工学院学报;1997年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 匡正;叶超;杨军;;新型平面PVDF超声换能器的指向性研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
7 杨凤霞;张端明;;超声换能器用0-3型PZT/P(VDE-TrFE)压电复合材料的设计[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
8 郝震宏;汤亮;乔东海;汪承灏;;用于微机器人定位的硅微超声换能器阵列的研制[A];2007’促进西部发展声学学术交流会论文集[C];2007年
9 马宏伟;尚利歌;冯伟;;超声测距技术在移动机器人视觉系统中的应用[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
10 张耀耀;周丹;王飞飞;刘大安;王威;罗豪甦;;高性能弛豫铁电单晶1-3复合材料制备及超声换能器应用研究[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年
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6 重庆医科大学副教授 陈文直;海扶:无创与有效的统一[N];科技日报;2000年
7 王跃;超声地震物理模拟技术:实验室中的“沙盘演兵”[N];中国石化报;2006年
8 硅谷客 摘译;盲人导向用超声接近检测器[N];电子报;2009年
9 记者 陈晓军 实习生 尚代军;我省实现制定国标零的突破[N];甘肃日报;2004年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 林韶峰;基于超声波的非侵入式压力测量方法研究[D];浙江大学;2005年
6 姚焰;超声消融心肌治疗心律失常的实验研究[D];中国协和医科大学;1999年
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9 武剑;原油防蜡降粘超声波处理系统的关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 隋卫平;高精度实时超声测距技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
2 简盈;大作用距离超声测距技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 林圃;无串扰超声测距系统硬件电路设计与建模[D];天津大学;2008年
4 杨雪;脉冲编码激励超声扩频测距系统性能分析[D];天津大学;2012年
5 宋宇龙;正弦激励超声扩频测距系统硬件设计[D];天津大学;2012年
6 张琪春;目标微动信号探测研究[D];南京理工大学;2009年
7 张晋弘;基于PZT厚膜的MEMS超声换能器[D];中国科学技术大学;2009年
8 李玉山;在线超声厌氧膜生物反应器处理污泥的研究[D];北京交通大学;2010年
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10 侯怀书;齿轮环激光焊缝深度超声检测的研究[D];机械科学研究院;2005年
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