基于特征参数识别的导波雷达物位计信号处理方法.pdf

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1、第２９卷第４期电子测量与仪器学报Vol畅２９No畅４·５４２·JOURNALOFELECTRONICMEASUREMENTANDINSTRUMENTATION２０１５年４月ＤＯＩ：１０．１３３８２／ｊ．ｊｅｍｉ．２０１５．０４．００８基于特征参数识别的导波雷达物位计信号处理方法１１，２１魏萌徐科军刘铮（１．合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥２３０００９；２．工业自动化安徽省工程技术研究中心合肥２３０００９）摘要：国内导波雷达物位计根据回波信号的最大峰值来计算传播时间，所以，测量精度差、盲区大。为此，提出一种基于特征参数识别的信号处理方法。对回波信号进行一阶求导得到多个特征参

2、数，根据这些特征参数来判断真实的物位回波；采用移动平均滤波、线性插值和２阶Ｌａｇｒａｎｇｅ插值确定回波定位点以计算传播时间；再对计算结果进行限幅滤波和中位值平均滤波，得到较为准确的测量结果。在相同硬件条件及金属干扰情况下，与国内导波式雷达物位计进行水位测量对比实验。实验结果表明，在理论误差为２～４ｃｍ的情况下，所研制系统的实际测量误差小于１ｃｍ，测量盲区从３０ｃｍ减小至２０ｃｍ。这说明所提方法可以有效地排除干扰，提高了测量精度，减小了测量盲区。关键词：导波雷达物位计；特征参数；物位回波识别；测量精度中图分类号：ＴＮ９１１．７２文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０．４０S

3、ignalprocessingmethodforguidedwaveradarlevelgaugebasedonfeatureparameterrecognition１１，２１ＷｅｉＭｅｎｇＸｕＫｅｊｕｎＬｉｕＺｈｅｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｄｏ

4、ｍｅｓｔｉｃｇｕｉｄｅｄｗａｖｅｒａｄａｒｌｅｖｅｌｇａｕｇｅｃａｌｃｕｌａｔｅｓｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｔｉｍｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｏｆｅｃｈｏｓｉｇｎａｌ，ｗｈｉｃｈｉｓｏｆｐｏｏｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｌａｒｇｅｂｌｉｎｄａｒｅａ．Ｔｈｕｓ，ａｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｆｅａｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｆｉｒｓｔｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｏｆｔｈｅｅｃｈｏｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｆｅａｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄｔｈｅａｃ

5、ｔｕａｌｌｅｖｅｌｅｃｈｏｉｓｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｆｅａｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｍｏｖｉｎｇａｖｅｒａｇｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇ，ｌｉｎｅａｒｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｎｄ２-ｏｒｄｅｒＬａｇｒａｎｇｅｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎａｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｔｉｍｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎｌｉｍｉｔｉｎｇｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｎｄｍｅ-ｄｉａｎａｖｅｒａｇｅｆｉｌｔｅｒｉｎｇａｒｅｕｓｅｄｔｏｏｂｔａｉｎａｃｃｕｒａｔｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓ．Ｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅ

6、ｎｔｓａｒｅｃｏｎ-ｄｕｃｔｅｄｔｏｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃｇｕｉｄｅｄｗａｖｅｒａｄａｒｌｅｖｅｌｇａｕｇｅｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｈａｒｄｗａｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｍｅｔａｌｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｃｔｕａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｒｒｏｒｉｓｒｅ-ｄｕｃｅｄｔｏｗｉｔｈｉｎ１ｃｍｗｈｉｌｅｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｅｒｒｏｒｉｓ２－４ｃｍ，ａｎｄｔｈｅｂｌｉｎｄａｒｅａｉｓｒｅｄｕｃｅｄｆｒｏｍ３０ｃｍｔｏ２０

7、ｃｍ．Ｉｔｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｅｌｉｍｉｎａｔｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ，ａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｌｉｎｄａｒｅａ．Keywords：ｇｕｉｄｅｄｗａｖｅｒａｄａｒｌｅｖｅｌｇａｕｇｅ（ＧＷＲＬＧ）；ｆｅａｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｌｅｖｅｌｅｃｈｏｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃ-ｃｕｒａｃｙ高温、高压、真空，受温度、