超聲波液位計及流量計在測量中時差法的探討  三十

6．2．3實際工程應用中的線性調頻信號的匹配濾波

在實際工程應用中，雖然給超聲換能器所加的信號的是等幅的線性調頻電壓信號，但在該信號經過換能器轉換為機械波時，受換能器的特性影響，在線性調頻信號加到換能器上以后，換能器振動的振幅按曲線隨時間增長，而脈沖結束后，換能器振動則按自由振動規律指數衰減。因此所加線性調頻脈沖經換能器后，波形在幅度上和時間上都有較大變化。

因超聲探頭的頻帶有一定寬度，所以發射的線性調頻信號的頻率下限和頻率上限應限制在超聲探頭的頻帶范圍內。

仿真結果表明：盡管線性調頻信號經過超聲傳感器發射后的波形在幅度和信號持續時間上都有變化，但經過匹配濾波處理仍可以較好的分辨出最高幅值點。該種通過發射線性調頻信號，再經過匹配濾波器處理找出最高幅值點以確定超聲波信號的接收時刻初始點的測時方法在工程應用中有一定的實際意義。

6．3實現方案與精度分析

6．3．1利用線性調頻技術測時的實現方案

利用線性調頻技術測時的總體設計方案，整個系統可分為線性調頻信號產生、數據采集控制和數字信號處理三部分。

電磁流量計