基于回波包絡上升沿擬合的超聲測溫算法研究.pdf

1、溫度測量已經(jīng)成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研領域乃至人們平日生活中的一項基本需求，研究溫度測量方法具有普遍的現(xiàn)實意義。而在很多應用場景中，傳統(tǒng)的接觸式測溫不能滿足要求，而一些非接觸式測溫由于自身原理復雜導致檢測裝置也很復雜，成本較高等原因，應用受到限制。超聲測溫方式由于具有其自身獨特的優(yōu)勢，在溫度測量領域潛力巨大。目前工程中常用的時差法超聲測溫存在抗干擾能力不足，超聲波飛行時間測量精度偏低等問題，影響超聲測溫的可靠性與精度，制約了超聲測溫技術的發(fā)展

2、及其適用范圍。因此，提高超聲測溫抗干擾能力與測量精度是超聲測溫領域的重要研究課題。
　　本文以“微波源”項目為課題背景，對超聲測溫方法進行研究，針對超聲波傳播速度的獲取，使用時差法進行測量，并基于時差法最為關鍵的超聲波飛行時間的精確測量需求，對當前常用的測量方法特點進行分析，研究超聲回波信號去噪方法與超聲波飛行時間測量方法及其改進。具體工作可以簡要概括如下：
　?、籴槍嶋H應用場景中，超聲回波信號不可避免會受到干擾，信號的去

3、噪預處理效果關系到進一步處理的精度。將具有良好時頻分析能力的小波變換應用到回波信號的去噪中，并根據(jù)回波信號的特征，對小波閾值去噪的基函數(shù)選取和閾值選取規(guī)則進行研究，并提出基于平均能量權重的改進閾值處理函數(shù)，進行仿真實驗驗證；
　?、趯弘娦统暡▊鞲衅鞯捻憫Ｐ瓦M行分析，在此基礎上，提出一種雙激勵條件下，基于回波包絡上升沿擬合的超聲波飛行時間測量方法，使用希爾伯特變換提取信號包絡，構建最小二乘法優(yōu)化目標函數(shù)，然后使用粒子群優(yōu)化算法