文档介绍：天津大学
硕士学位论文
无串扰超声测距系统硬件设计与激励方法
姓名:李根旺
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:孟庆浩
20090501
摘要关键词:超声串扰是制约多超声换能器同时工作的主要因素。目前,解决超声串扰问题的主要方法是基于硬件的编码法。通过给换能器分配不同编码,利用相关法识别回波信号来达到消除串扰的目的。该方法的实现需要设计合适的硬件电路和构造相关特性优良的编码。本文设计了运行稳定可靠的超声测距硬件系统。该电路体积小、功耗低、测距远、精度高,非常适合应用于小型超声测距装置,尤其适用于移动机器人的超声避障系统。用相关法实现渡越时间捕获的困难在于相关计算量太大,难以用数字电路实现实时相关运算。极性相关法在保证相关结果的前提下用逻辑运算取代相关法中的乘法运算。过零时刻算法能够减少极性相关的运算量,但是计算时间具有不确定性。本文提出改进的过零时刻算法,消除了上述缺点,使极性相关更为简化和易于实现,并给出了该算法在中的实现结构。此方案可以实现回波信号的实时捕获。构造超声编码时主要考虑其能量特性和相关特性。本文从分析发射序列的频谱出发,结合所设计硬件电路的幅频特性,给出了构造发射序列的方法。该方法构造出的发射序列具有发射能量高和相关特性好的优点,非常适合应用于多超声测距系统。超声测距系统超声串扰极性相关过零时刻算法构造发射序列.
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研究背景及意义第一章绪论传感裂云浼鄹竦土⒂布涌诩虻ァ⒉饩嘧既返扔诺悖还惴河米饕贫移动机器人是一种在复杂环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。随着自主导航系统的日益完善和成本的降低,移动机器人技术得到了越来越广泛的应用,目前已经成为机器人研究领域的一个重要分支。移动机器人智能化的一个最基本,也是最重要的表现是能够自主行走、自动躲避障碍物,其行为可以根据所处的己知环境预先进行规划,由一系列运动加以描述。但是实际环境中存在的人或物往往是运动的,而且环境只是局部已知的,移动机器人的行为不能完全依照预定的规划实现目标,因此控制中不可缺少的一部分就是探测周围环境的感知系统,利用各种传感器采集环境信息,实时调整机器人的行为,增强对实际环境的适应性。对于移动机器人来说,及时收集障碍物位置信息饕V富魅擞胝习锏距离及方位信息哂兄匾R庖