- •Введение
- •1 Радиолокационные принципы измерения расстояния
- •2 Конструкция и техническая характеристика радиоуровнемера рду-х2
- •3 Применение рду для измерения параметров технологических
- •4 Обработка цифрового сигнала рду-х2
- •4.1 Обработка амплитудно-частотного спектра радиосигнала
- •4.2 Визуализация радиосигнала и его спектра
- •Лабораторная работа № 1 Определения метрологических характеристик радиолокационного датчика уровня
- •Теоретические сведения
- •Методика работы с рду-х2
- •Ход выполнения работы
- •Лабораторная работа № 2 Радиолокационные сканирования профиля поверхности материала
- •Теоретические сведения
- •Ход выполнения работы
- •Лабораторная работа № 3 Определения точности измерений радиолокатор при вибрации цели
- •Ход выполнения работы
- •Лабораторная работа № 4 Определения радиофизических характеристик объектов
- •Теоретические сведения
- •Ход выполнения работы
- •Литература
4 Обработка цифрового сигнала рду-х2
4.1 Обработка амплитудно-частотного спектра радиосигнала
На рис. 8 представлены блок-схема алгоритма обработки спектра радиосигнала РДУ-Х2, а в таблице 4.1 - описание функций каждого блока.
Таблица 4.1
Описание функций блоков
№ блока |
Краткое описание функций блока |
1 |
инициализация параметров обработки спектра; заполнения массива SPR текущего спектра информационного сигнала |
2 |
рекурсивное усреднения спектра глубиной CTspr в массиве SPR_AVR |
3 |
команда сохранения фона «Фон динамический» |
4 |
сохранение спектра фона в массиве SPR_FON |
5 |
команд активизации фона «Фон активный» |
6 |
формирования массива SPR_REZ результирующего спектра |
7 |
ограничения диапазона гармоник обрабатываемой части спектра [NUbeg, NUend] |
8 |
определение номера гармоники Nmax спектра с максимальной амплитудой |
9 |
проверка определенной гармоники на локальный максимум |
10 |
выделение областей шумов в обрабатываемой части спектра и вычисления среднего уровня шума CDST |
11 |
определения по уровню порога Apor области информативного сигнала Su, содержащей гармонику Nmax |
12 |
Расчет номера NFср средневзвешенной гармоники информативного сигнала |
13 |
вычисления значения средневзвешенной частоты Fcp информативного сигнала |
14 |
Расчет расстояния DF к поверхности шихты, определенного по средневзвешенной частоте спектра радиосигнала РДУ-Х2 |
Рис. 8. Блок-схема алгоритма обработки спектра радиосигнала РДУ-Х2
Обработка сигнала начинается с момента приема излученного сигнала радиолокатором. Вычисляется разность частот излученного и принятого радиосигналов, а полученная частота переводится в номер гармоники
(3)
Для передачи сигнала от радиолокатора к компьютеру или другому регистрирующего устройства сигнал превращают в двоичный формат
(4)
После приема цифрового сигнала на ЭВМ его необходимо декодировать, для чего необходимо выполнить обратные операции:
перевести двоичное число nf номера гармоники Nf
; (5)
перевести номер гармоники Nf в средневзвешенную частоту fср
(6)
Расстояние D, измеренное РДУ, можно вычислить по следующей формуле.
(7)
где аf и bf - константы калибровки радара, которые исчисляются непосредственно на месте установки радара; fср - средневзвешенная частота.