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1、小波變換在雷達物位計信號處理中的應用張敏。等小波變換在雷達物位計信號處理中的應用ApplicationofWaveletTransfOrminSignalProcessingofRadarMaterialLevelMeter敵跨建偉往室2(天津理工大學復雜系統(tǒng)控制理論及應用重點實驗室，天津303M；天津長飛鑫茂光纜有限公司，天津300380)摘要：雷達物位計信號處理的關(guān)鍵是去除噪聲，提取有用信息。通過研究調(diào)頻連續(xù)波FMCW雷達物位計工作原理及信號處理的基本算法，對比傳統(tǒng)的采用傅里葉變換進行信號處理的方法，提出了采用小
2、波變換來去除回波的干擾信號。實際應用結(jié)果表明，小波分析可以有效地應用于分析物位計回波信號，為提高測量精度等后續(xù)工作的開展提供穩(wěn)定數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：小波變換調(diào)頻連續(xù)波物位測量雷達鋸齒波信號處理中圖分類號：TP212．6文獻標志碼：AAbstract：Thekeyofsignalprocessinginradarmateriallevelmeterisdenoisingandextractingusefulsigna1．Throughresearchingtheopera—tionalprincipleoffrequency
3、modulatedcontinuouswave(FMCW)radarmateriallevelmeterandthebasicalgorithmofsignalprocessing，andcomparingthesignalprocessingmethodwithtraditionalFouriertransform，themethodofusingwavelettransformtoeliminateinterferencesignalinechoisproposed．Theresultofpracticalapp
4、licationindicatesthatthewaveletanalysisisabletoeffectivelyanalyzetheechosignalofthelevelmeter，toprovidestabledataforconductingfollow—upjobssuchasenhancingmeasurementaccuracy，ete．Keywords：WavelettransforiBFMCWMeasurementofmateriallevelRadarSaw—tootllwaveSignalpr
5、ocessing電常數(shù)的界面上反射的原理，雷達天線接收反射波。0引言測量系統(tǒng)示意圖如圖1所示。利用微波檢測物位是軍事工業(yè)所特有的雷達測量技術(shù)逐步民用化的產(chǎn)物。近年來，電子型物位儀表在品種和產(chǎn)值上都已超過機械型儀表，成為物位儀表的主流。其中，非接觸式測量技術(shù)是發(fā)展最快、應用最廣-_被標I_的物位測量方式之一。在化工生產(chǎn)過程中，用來測量液位、固體料位和兩圖1雷達物位測量系統(tǒng)示意圖種不同密度的液體分界面的儀表分別稱為液位計、料Fig．1Schematicofradarmateriallevelmeasurementsyst
6、em位計和界面計，統(tǒng)稱物位儀表。其中雷達類型產(chǎn)品增距離R與時間t的關(guān)系為：長速度達到30％以上，成為物位儀表市場的主流產(chǎn)2品?。但是，高端的雷達物位儀表產(chǎn)品或者關(guān)鍵部件￡：一R(1)大部分依靠進口；機械型產(chǎn)品則采用國內(nèi)加工、組裝的式中：td為雷達發(fā)送和接收信號的時間差；C為真空中方式。本文對調(diào)頻連續(xù)波FMCW(frequencymodulated的光速，3X10m／s。continuouswave)雷達物位計的主要工作原理進行剖析，當雷達的壓控振蕩器VCO(vohagecontroloscilla-進一步提出了采用小
7、波變換實現(xiàn)信噪分離的方法，并對tor)為理想線性特性時，發(fā)射信號和接收信號廠R的波這種方法進行具體分析及實驗數(shù)據(jù)驗證。形如圖2所示。1物位計距離提取方法在物位計測量系統(tǒng)中，調(diào)頻連續(xù)波雷達向距離為R的目標發(fā)送一個高頻脈沖，利用微波信號在不同介天津市科技創(chuàng)新專項基金資助項目(編號：08FDZDGX02000)。修改稿收到日期：2010—05—19。圖2發(fā)射和接收信號波形圖第一作者張敏，女，1977年生，2005年畢業(yè)于天津大學動力工程系，獲碩士學位，講師；主要從事電氣工程及其自動化方面的研究。Fig．2Waveforms
8、ofthetransmittingandreceivingsignals《自動化儀表》第32卷第2期2011年2月23小波變換在雷達物位計信號處理中的應用張敏，等在一個掃頻周期內(nèi)(0≤t≤T)，發(fā)射信號的頻率廠T差頻信號(或中頻信號)。簡單來說，在不考慮各種干可以表示為：擾因素的情況下，物位計測量天線到物料表面距離的(t)=+0≤t≤T(2)過
