导波雷达物位计回波信号采集与处理方法研究

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1、分类号学号M201171966学校代码10487密级硕士学位论文导波雷达物位计回波信号采集与处理方法研究学位申请人：谯艳学科专业：系统工程指导教师：沈吟东教授答辩日期：2014年2月16日万方数据AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringResearchonEchoSignalAcquisitionandProcessingofGuidedWaveRadarLevelMe

2、terCandidate:QiaoYanMajor:SystemsEngineeringSupervisor:Prof.ShenYindongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaFebruary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明

3、。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大

4、学硕士学位论文摘要现代工业实行信息化管理，物位的精确测量在工业生产中非常重要，而工业生产环境越来越复杂，对物位计的性能要求越来越高。导波雷达物位计的信号传输集中在导波杆中，能量损耗非常小，物位测量不会受到容器内其他固定结构、介质波动、泡沫、雾气、温度和压力变化等因素的影响，可以测量相对介电常数较小的介质，而且测量精度高，性能稳定，系统安装和调试简单，在物位测量领域的地位越来越重要。本文详细分析了基于传输线理论的时域反射原理和导波雷达物位计物位测量的基本原理，给出了发射信号电路参数设计，并简要介绍了系统总体方案和各模块工作过程。

5、通过对比多种信号采样方法，并依据回波信号具有极窄脉宽的特点选择步进等效时间取样方法实现信号采样，设计了具体的回波信号接收和处理电路，重点分析了四管平衡高速取样门电路和脉冲步进延时电路原理，给出了具有详细参数的回波信号接收电路，并对本文设计的硬件电路进行电路仿真和电路板的实际测试，根据仿真波形，对电路重要参数进行了详细的分析和总结，并对实际电路测试结果进行了分析验证。通过分析回波信号采样和处理电路仿真波形和电路板测试结果表明，本文设计的导波雷达物位计回波信号采集和接收电路能有效展宽脉宽极窄的回波信号，并实现回波信号的正确捕获，达

6、到了基本的功能要求。关键词：导波雷达物位计；时域反射；等效时间采样；平衡取样门；步进延时I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractModernindustryimplementsinformationmanagement,precisemeasurementoflevelisveryimportantintheindustrialproduction,andtheenvironmentofindustrialproductionisbecomingmoreandmorecomplex,therequirementsof

7、thelevelmeterperformanceisincreasingly.ThesignalofGuidedWaveRadarlevelmetertransfersinthewaveguidingrod,itloseslittleenergy,andthemeasurementisnotaffectedbythefixedstructureofthecontainer,themediafluctuation,foam,fog,andthechangesoftemperatureandpressureorotherfacto

8、rs,anditcanmeasuremediumswithlowrelativedielectricconstant.GuidedWaveRadarlevelmeterhashighmeasuringprecision,performancesstably,andeasyto