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专利号: 2014103324252
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多通道超声波障碍物防串扰检测方法,其特征在于:

第一步,系统启动运行,初始化各寄存器参数、卷积编码器、超声波信号收发周期;

第二步,选通相应超声波通道,利用(2,1,2)卷积函数对相应通道进行编码,该卷积函数定义如下:

其中,c表示卷积编码输出,u为输入的信息序列,D1和D2表示移位寄存器,其初始值为0,i为序列的位数,表示两两异或操作,即模2和操作,然后,将编码后的序列值作为超声波激励信号发送,并开启回波接收电路、使能回波接收中断寄存器和A/D采集寄存器;

第三步,实时采集A/D信号,若有回波则触发外部中断寄存器,并记录此时刻回波到达时间,同时开启定时器,定时采集从此时刻开始的回波信号并存储;

第四步,定时采集完成后关闭定时寄存器,利用微处理器对定时采集的回波信号与激励波进行大小两步线性相关处理,处理过程中采用的大、小步长相关函数可用如下公式表示:其中,Cr_B_max为大步长相关函数的最大峰值,Cr_F_max为小步长相关函数的最大峰值,S(n)为回波数字滤波信号,T(n)为卷积编码信号,Nk为单周期内采样数据量,如果线性相关则根据记录的回波到达时间计算障碍物距离,否则丢弃此回波并继续接收该通道的下一个回波,重复第三步和第四步;若当前回波接收周期结束,则继续下一周期的信号发射与处理,重复第二步。

2.根据权利要求1所述的一种多通道超声波障碍物防串扰检测方法,其特征在于:在第一步中,启动多通道超声波探测系统,初始化各寄存器参数值:总线时钟寄存器、A/D中断寄存器、I/O口寄存器、PWM定时寄存器、协处理器寄存器和定时寄存器,初始化(2,1,2)卷积编码器和超声波信号的发射与接收周期。

3.根据权利要求1所述的一种多通道超声波障碍物防串扰检测方法,其特征在于:在第二步中,当系统启动后,根据所设定的(2,1,2)卷积编码函数,分别对多路超声波通道进行编码,每路通道编码后得到一个二进制编码序列,经过载波调制处理,将各通道超声波信号以一定周期发射出,并开启回波接收电路、使能回波接收中断寄存器和A/D采集寄存器;超声波传感器驱动单元是一种脉冲低压激励器,只在输入脉冲信号状态下工作,在输入高电平或低电平状态下不工作;多路信号发射采用轮询机制;卷积编码寄存器输入码以“1”为开始,并以“1”为结束。

4.根据权利要求1所述的一种多通道超声波障碍物防串扰检测方法,其特征在于:在第三步中,当超声波信号发射后,系统开启回波接收中断,实时采集所接收的A/D回波信号,利用两步相关法将激励信号与回波信号进行匹配,如果匹配成功则根据记录的回波到达时间计算障碍物距离,否则丢弃此回波并继续接收该通道的下一个回波,若当前回波接收周期结束,则继续下一周期的信号发射与处理;回波接收单元是一种小信号放大耦合器,放大信号的同时抑制中心频率处±5KHz以外的高频信号。