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：2594 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.
《机电工程》杂志：http://www.meem.com.cn