回波信号处理论文-张伦,徐科军,穆立彬,刘博,田雷

回波信号处理论文-张伦,徐科军,穆立彬,刘博,田雷

导读:本文包含了回波信号处理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:包络拟合,包络变化率,回波信号上包络上升段,下包络下降段

回波信号处理论文文献综述

张伦,徐科军,穆立彬,刘博,田雷[1](2019)在《基于超声回波信号包络拟合的信号处理方法》一文中研究指出针对气体超声波流量计回波信号难以定位、信号处理算法计算量大,而仪表要求具备较高实时性的问题,提出一种基于超声回波信号包络拟合的信号处理方法。利用不同流量下回波信号上包络上升段和下包络下降段中间部分的包络变化率都基本保持不变这一特征,通过求取回波包络线的变化率曲线,确定分布近似于一条直线的部分包络以及两段包络覆盖的峰值点,对此区间内的峰值点进行最小二乘拟合得到两条特征直线,分别代替上包络上升段和下包络下降段。根据特征直线的空间特性,选取两条特征直线的交点作为特征点,快速定位回波信号。在基于DSP和FPGA的双声道气体超声波流量计平台上实时实现信号处理方法,并在国家认可的检定机构进行标定实验,验证了信号处理方法和系统的有效性。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2019年08期)

穆立彬[2](2019)在《基于回波包络拟合的气体超声波流量计信号处理方法的研究与实现》一文中研究指出气体超声波流量计是一种新型的、科技含量较高的气体流量测量仪表,具有传统仪表所无法比拟的无压损、大量程比、高测量精度等优点,被广泛的应用于石油、化工、天然气等领域。但是,由于超声波信号在空气中传播能量损失较大,造成回波信号的稳定程度以及信噪比降低,影响气体超声波流量计的测量精度以及可测的流量范围。国外公司生产的气体超声波流量计采用数字信号处理方法,测量精度高,性能稳定,而国内公司生产的产品大都采用模拟的测量方法,测量精度以及稳定性较差。为此,本文针对不同流量下的回波信号的包络进行研究,得出不同流量下回波信号包络的形状近似不变,并且不同流量下的回波信号上包络上升段和下包络下降段中间部分的包络变化率都基本保持相同的规律,由此提出叁种基于回波包络拟合的信号处理方法。建立回波信号包络的数学模型,求取回波信号包络的变化率曲线。根据回波信号包络的变化率曲线,确定分布近似于一条直线的部分包络以及两段包络覆盖的峰值点,对此区间内的峰值点分别进行最小二乘拟合得到两条特征直线,分别代替回波信号上包络上升段和下包络下降段。根据特征直线的空间特性,选取特征直线上的点作为特征点,快速地定位回波信号。用MATLAB编程对叁种信号处理方法进行离线验证和比较,选出效果最优的一种信号处理方法,在基于DSP和FPGA的双声道气体超声波流量计平台上实时实现,在我们实验室采用标准表法验证其重复性,再到国家认可的检定机构——安徽省计量科学研究院进行标定实验。实验结果表明:实现改进的基于回波上、下包络拟合的信号处理方法的双声道气体超声波流量计系统的测量精度为1级精度,达到了国内外同类型产品的最高测量精度,并且,可测流量范围扩宽到10 m~3/h-1300 m~3/h,量程比扩宽到1:130。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-05-01)

刘国梁,胡坚,王震,周梅,李伟[3](2018)在《基于小波变换的高光谱激光雷达回波微弱信号处理技术》一文中研究指出针对高光谱激光雷达回波信号能量弱导致的波形信息常常淹没在噪声中而难以提取的问题,基于高光谱激光雷达原理验证样机系统采集到的高光谱激光雷达回波信号数据,通过分析小波变换参数选取对信号处理的影响,寻找到一种基于小波变换的高光谱激光雷达回波微弱信号的处理方法,即在sym6小波3层分解下,运用软阈值函数和启发式阈值处理可有效处理高光谱激光雷达回波微弱信号,运用该方法在仅有少量回波样本信号数量情况下,达到高斯拟合在数倍回波样本信号数量情况下的处理效果,降低了提取出波形信息所需要的高光谱激光雷达回波信号探测时间。(本文来源于《半导体光电》期刊2018年05期)

孔亚广,张旭[4](2018)在《改进超声回波信号处理的探伤检测方法》一文中研究指出针对超声检测中现有超声回波参数估计方法实用性低的问题,改进超声回波信号预处理方法,缩减了数据处理量。采用超声回波高斯模型和最大期望(EM)算法,不仅改善了EM算法的缺点,提高了EM算法的收敛速度,而且提高了参数估计精度。数字仿真与应用实验结果均表明:所提方法在保证检测精度的基础上,提高了运算速度和算法的实用性。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年07期)

蒋茂飞[5](2018)在《HY-2A卫星雷达高度计测高误差校正和海陆回波信号处理技术研究》一文中研究指出雷达高度计是一种主动式的微波遥感器,它通过向海面发射电磁波和接收地面返回的回波,测量卫星至海面的高度、有效波高和后向散射系数,通过后向散射系数可以反演海面风速。利用雷达高度计测得的数据可以进一步用于海洋重力异常、大地水准面、海面地形、海底地形、海洋潮汐、风浪和海洋动力学的研究。随着技术的发展,雷达高度计测得的数据不仅可以用于海洋研究,还可以用于内陆水域水位变化、陆地动力学、海冰厚度变化、冰川质量平衡和异常气候影响等方面研究。为了满足科学研究和应用的需求,卫星雷达高度计的测量结果需要达到很高的精度,这对雷达高度计工作体制、系统设计及数据处理技术等各方面都提出了非常高的要求,而雷达高度计的测高误差校正和回波信号处理技术是雷达高度计数据处理技术的重要组成部分,对于提高雷达高度计测量精度具有重要意义。海洋二号A星(HY-2A)雷达高度计是我国第一个星载雷达高度计,自2011年在轨运行以来,积累了大量的观测数据,对这些数据进行分析、定标、建模及应用是卫星工程的目标。本文围绕HY-2A雷达高度计的测高误差、海陆回波特性分析及处理等方面开展了系统深入的研究工作,对HY-2A雷达高度计数据进行了再处理,对处理的海面高度和有效波高数据进行了评估,并开展了初步的应用研究。本文的主要工作和创新点概括如下:(1)以四阶Stokes波理论为基础,论证了海浪波周期和海况偏差的关系,在此基础上将ECMWF再分析数据集ERA-interim的平均波周期引入高度计海况偏差估计,提出了一种基于交叉点数据和叁维非参数模型的海况偏差估计方法。和传统的基于风速和有效波高的二维海况偏差估计相比,该方法能提高1.15 cm的海面高度产品精度。(2)在海况偏差的估计算法中,提出了一种改进的局部线性回归估计器,改进后的算法降低了时间复杂度,时间复杂度由O(n2)降低到O(n)。(3)采用星下点交叉方法对HY-2A雷达高度计两个频段的时标偏差进行估计和校正,将校正后的结果应用于HY-2A雷达高度计双频电离层校正中,有效地提高了HY-2A雷达高度计双频电离层校正的精度。(4)完成雷达高度计从原始波形处理、误差校正以及数据产品质量评估的全链条数据处理工作,得到了较高精度的海面高度和有效波高产品,海面高度产品精度优于5.5 cm,有效波高产品精度优于0.2 m。(5)利用HY-2A数据获得了全球平均海平面变化、厄尔尼诺现象、南极和格陵兰岛冰盖高程图以及青海湖水位变化,拓宽了HY-2A雷达高度计的应用范围,为HY-2A雷达高度计数据的后续应用奠定了基础。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心)》期刊2018-06-01)

麻文刚[6](2018)在《基于多模型融合的导波雷达物位计回波信号处理方法及应用研究》一文中研究指出随着工业现代化进程的推进,物位测量设备与环境交互也在快速增加。导波雷达物位计作为新型物位测量仪器,以其耐高温、高压、真空以及受温度粉尘影响小等优点,广泛应用于工业领域。将导波雷达物位计与现场总线结合进行测量物位,能够解决传统意义上的4~20m A回路只能传输单一参数的问题,也保留了对原来的4~20m A模拟回路的兼容性。但测量物位计中存在传感器自身结构产生的回波、二次回波迭加、随机尖峰脉冲及噪声等,导致物位回波中存在虚假回波干扰。本文针对高温、粘稠等恶劣工业应用环境,在HART通信协议与物位测量方法研究基础上,完成了回波信号的采样,对现场回波信号进行识别,得到真实物位回波;采取相应去噪方法消除物位回波中的噪声干扰;利用粒子群方法对测量的物位值样本分析,使得物位值更加可靠。论文在数据处理的基础上完成了软硬件设计,研制出了一套高精度的物位计。论文的工作内容主要体现在以下几个方面:(1)利用现有设备对高频回波信号进行采样时,难以获取信号的全部特征,导致信号采集不完整。为此,基于回波信号的周期性特点,提出了采用等效采样原理对雷达回波信号处理,将高频信号进行重复采样,在不断增加采样周期的情况下,完成对高频回波信号的时间间隔检测,同时根据RAM与基准时钟提出的混合等效采样完成对信号时间的检测;利用多普勒效应原理进行混频分析,识别多参数物位回波,在MATLAB环境下,得到了含有杂波与不含杂波的信号频谱,对不同的雷达回波信号进行了识别仿真,进而确定出了物位回波。(2)针对回波信号中的各种噪声信号干扰,通过自适应最小均方误差算法(Least Mean Square,LMS)对物位回波信号进行前端处理,利用系统迭代权矢量进行权系数更新,实现LMS滤波;提出利用小波变换处理回波信号,在MATLAB环境下,分析了Sy4、Sy8和Haar小波基处理回波信号的优缺点,利用去相关检验原理确定最优分解层数,提出了改进后的小波变换进行阈值去噪,并且对比了几种小波基对信号的去噪性能;利用粒子群优化方法对测量的物位值样本分析,进行粒子建模,并且提出改进的盲均衡算法,利用MATLAB仿真验证算法的有效性。(3)设计了一套新的远程物位测量系统,该系统分为回波信号采集模块和远程手操器两个部分。回波信号采集部分采用基于ARM7的STM32为处理器进行数据处理,在MDK-ARM软件环境下利用C语言进行了模块化编程。HART通讯部分由A5191型芯片与AD5421转换器组成,手操器采用S3C2416作为核心控制的MCU,并在VS2010环境下开发了基于智能设备的MFC软件界面。远程手操器作为便携式设备在工业现场可以实现参数查询、参数设置和标定等功能。系统测试与实验表明:物位测量精度可达到1.6%F.S,与现有去噪方法相比,提出的去噪方法在抑制噪声的同时,较好地保留了信号奇异性特征,避免了伪吉布斯振荡;通过优化后的物位值更加可靠、收敛速度较快且稳态误差较小。测量系统具备参数设置、查询和标定等功能,智能化程度较高,本文研究成果已应用于实际工业自动化过程中的物位测量。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2018-04-01)

颜萍,李季平[7](2017)在《基于SST的超声波流量计回波信号处理》一文中研究指出针对超声波流量计由于噪声信号和沿管壁传输的信号无法准确滤除的原因而使得测量精度不高的缺点,提出了一种基于同步压缩法的优化算法。将接收到的时域信号转换成时频域信号,采用阈值筛选与同步压缩相结合法得到多条中心频率频带,这些频带信号经过逆同步压缩法重回时域信号,采用最小二乘相减法滤除同频信号。仿真结果表明,该优化算法能够有效地解决上述问题,精确计算回波信号到达时间,提高超声波流量计的测量精度。(本文来源于《科技通报》期刊2017年12期)

许志恒,宋磊[8](2017)在《基于分数阶傅里叶变换的电离层回波信号处理浅析》一文中研究指出电离层是一种特殊的雷达目标,电离层目标的高度是随频率而变化的。通过电离层回波探测可获得电离层的空间层结构,离子浓度变化,电离层高度随频率变化情况等重要信息。电离层探测的传统方法是采用信号脉冲单频点发射,通过接收回波信号时延差测距。测量过程需手动更换测量频率,测量步骤繁琐,耗时较长;同时发射功率较大,电磁辐射危害显着。本文介绍一种基于LFM信号的电离层垂直探测方法 ,利用分数阶傅里叶变换对LFM信号特殊的聚焦作用对电离层回波信号进行分析,发现较传统的处理方法具有更好的时延和功率谱估计特性,较好的克服了传统探测方法的一些弊端。(本文来源于《自动化技术与应用》期刊2017年12期)

王旭[9](2017)在《脉冲多普勒引信体目标回波模拟及信号处理》一文中研究指出本文以引战配合技术为背景,根据弹目交会过程中对目标特性以及回波信号时、频域的分析,提出了一种基于比例导引法追踪的动态面元体目标回波模拟方法。之后对模拟出的回波信号进行信号处理,完成对目标速度距离信息的提取,实现引信对目标的精确定位。最后根据定位信息分析了引信的最佳起爆控制方法。论文的主要工作如下:1)提出了一种基于比例导引法追踪模型的体目标动态面元回波模拟方法。采用面元法对PAC-3导弹进行3D建模,将其划分为面元与劈的组合。通过后向面判断、波束内判断、目标遮挡判断对目标进行有效面元判断。2)通过物理光学(PO)法分析体目标中面元的散射情况,通过等效电磁流(MEC)法分析体目标中劈的绕射情况,最后采用了一种改进的MEC表达式对经典MEC表达式产生奇异点的问题进行了优化,使得计算结果更加贴合实际。将所有的散射场矢量迭加得到总散射场后,通过定义式求解出体目标的RCS。3)论述了脉冲多普勒体制引信的基本原理,并以比例导引法追踪模型为基础对点目标、PAC-3导弹模型分别进行了视频信号与距离门信号的回波模拟,通过算法实现了对其速度信息的提取。4)研究了引战配合最佳起爆控制,通过分析弹目交会轨迹,计算出了最佳起爆延时,获得了弹目交会过程中的最佳起爆控制方法。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-12-01)

田雷,徐科军,沈子文,李剑波,穆立彬[10](2017)在《基于回波峰值拟合的气体超声流量计信号处理》一文中研究指出针对从气体超声波流量计回波信号中难以确定到达时刻,而仪表又要求具有较高实时性的问题,提出一种基于回波上升段峰值拟合的气体超声流量计信号处理方法,以及拟合峰值范围的确定方法。首先根据拟合峰值范围,在回波信号的上升阶段,选取若干个峰值点,对各峰值点进行最小二乘拟合,得到特征直线,将该直线与X轴的交点作为特征点,确定回波信号的到达时刻,进而计算出超声波传播时间,得到气体流量。研制实现基于回波上升段峰值拟合的气体超声流量计,进行标定实验,以验证方法和仪表的有效性。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2017年07期)

回波信号处理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

气体超声波流量计是一种新型的、科技含量较高的气体流量测量仪表,具有传统仪表所无法比拟的无压损、大量程比、高测量精度等优点,被广泛的应用于石油、化工、天然气等领域。但是,由于超声波信号在空气中传播能量损失较大,造成回波信号的稳定程度以及信噪比降低,影响气体超声波流量计的测量精度以及可测的流量范围。国外公司生产的气体超声波流量计采用数字信号处理方法,测量精度高,性能稳定,而国内公司生产的产品大都采用模拟的测量方法,测量精度以及稳定性较差。为此,本文针对不同流量下的回波信号的包络进行研究,得出不同流量下回波信号包络的形状近似不变,并且不同流量下的回波信号上包络上升段和下包络下降段中间部分的包络变化率都基本保持相同的规律,由此提出叁种基于回波包络拟合的信号处理方法。建立回波信号包络的数学模型,求取回波信号包络的变化率曲线。根据回波信号包络的变化率曲线,确定分布近似于一条直线的部分包络以及两段包络覆盖的峰值点,对此区间内的峰值点分别进行最小二乘拟合得到两条特征直线,分别代替回波信号上包络上升段和下包络下降段。根据特征直线的空间特性,选取特征直线上的点作为特征点,快速地定位回波信号。用MATLAB编程对叁种信号处理方法进行离线验证和比较,选出效果最优的一种信号处理方法,在基于DSP和FPGA的双声道气体超声波流量计平台上实时实现,在我们实验室采用标准表法验证其重复性,再到国家认可的检定机构——安徽省计量科学研究院进行标定实验。实验结果表明:实现改进的基于回波上、下包络拟合的信号处理方法的双声道气体超声波流量计系统的测量精度为1级精度,达到了国内外同类型产品的最高测量精度,并且,可测流量范围扩宽到10 m~3/h-1300 m~3/h,量程比扩宽到1:130。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

回波信号处理论文参考文献

[1].张伦,徐科军,穆立彬,刘博,田雷.基于超声回波信号包络拟合的信号处理方法[J].电子测量与仪器学报.2019

[2].穆立彬.基于回波包络拟合的气体超声波流量计信号处理方法的研究与实现[D].合肥工业大学.2019

[3].刘国梁,胡坚,王震,周梅,李伟.基于小波变换的高光谱激光雷达回波微弱信号处理技术[J].半导体光电.2018

[4].孔亚广,张旭.改进超声回波信号处理的探伤检测方法[J].传感器与微系统.2018

[5].蒋茂飞.HY-2A卫星雷达高度计测高误差校正和海陆回波信号处理技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心).2018

[6].麻文刚.基于多模型融合的导波雷达物位计回波信号处理方法及应用研究[D].兰州交通大学.2018

[7].颜萍,李季平.基于SST的超声波流量计回波信号处理[J].科技通报.2017

[8].许志恒,宋磊.基于分数阶傅里叶变换的电离层回波信号处理浅析[J].自动化技术与应用.2017

[9].王旭.脉冲多普勒引信体目标回波模拟及信号处理[D].南京理工大学.2017

[10].田雷,徐科军,沈子文,李剑波,穆立彬.基于回波峰值拟合的气体超声流量计信号处理[J].电子测量与仪器学报.2017

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