超聲波液位計基于DSP的探討 二十四
由前文所述，本課題的測距方法采用數字信號處理的方法，選定的算法為基于DSP的互相關算法．由于隨機噪聲與超聲波回波信號之間以及隨機信號與自身之問均不存在互相關性．超聲波測得的超聲波延遲時間為基準信號和回波信號峰值的延遲時間。根據互相關函數的特點，同頻率信號相關，不同頻率不相關。即，兩個同頻率信號的互相關函數可以反映其頻率信息，在實際應用中，總時差為激勵脈沖發射的起點至基準信號峰值時間互相關函數峰值代表的時間點．針對超聲波測量的實際特點，加入隨機噪聲以后，由此可以看出，互相關法可以實現信號處理對噪聲信號的免疫功能。
使用互相關函數法求取超聲波回波在時間軸上的延遲的整體數學模型f311，其中的超聲波回波輪廓模型信號1在本文中使用的是基準信號，信號2為每次測量過程中接收到的信號，圖的下半部分表示的是信號1與信號2的互相關函數，這三個信號均是在MATLAB中繪制．在示意圖中的兩個信號時間延遲為(908-29)，時間較長信號的時間長度為1001，互相關函數的峰值出現時問為122，其代表的時間延遲(1001-122)與時間域上的信號時間延遲一致。所以，與使用互相關技術求出的互相關函數峰值所表示的時間為圖示中的互相關函數延遲時間T，基準信號與超聲波換能器激發模塊中發出第一個脈沖的時間間隔為修正時間to，超聲波回波的首波到達時間t，其中，修正時間通過精確度超過毫米級的位移設定裝置進行標定．提出修正時間的概念以后，在選擇基準信號的時候就可以把信號起點時間往前推移一段時間而不影響互相關函數的測量。假定標定時候設定的位移為d，使用互相關函數得到的時間延遲為T1。
綜上所述，經過多次的精密測量確定修正時間to以后，本文的任務轉化為只需要求取兩個互相關函數的延遲時間．
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