專(zhuān)利名稱(chēng)：雷達(dá)物位計(jì)及其信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種雷達(dá)物位計(jì)及其信號(hào)處理方法，特別指一種針對(duì)調(diào)頻連續(xù)波FMCff雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法。
背景技術(shù)：
在程序自動(dòng)化(Process Automation)中，有關(guān)量測(cè)固體，液體或其混合物的物質(zhì)含量，一般通稱(chēng)為物位傳感器(Level Sensor)。雷達(dá)物位計(jì)屬于物位傳感器(LevelSensor)的一種。一般的雷達(dá)物位計(jì)采用頻率約在3GHz_80 GHz間。雷達(dá)物位計(jì)通常經(jīng)由天線(xiàn)(Antenna)發(fā)送信號(hào)(Transmitting Signal), 一般可以是孔型波(Hone)，桿狀波(Rod),球型波(Spherical)，平面波(planar type)等直接非接觸發(fā)射到待測(cè)物質(zhì)的表面；也可以是經(jīng)由波導(dǎo)管(Waveguide),例如桿狀波(rod),纜索狀波(cable),電線(xiàn)或圍繩狀波(wire or rope),與物標(biāo)相接處作為信號(hào)的傳導(dǎo)。公知的雷達(dá)物位計(jì)兩線(xiàn)式控制(Two Wires Control, 4-20 mA傳輸)，有更新速率太慢的缺點(diǎn)。公知的兩線(xiàn)式雷達(dá)物位計(jì)，受限于高能量激發(fā)的脈波需求與4-20mA必須維持在低功耗的要求，無(wú)法達(dá)成快速的數(shù)據(jù)更新速度，因此對(duì)于被量測(cè)物質(zhì)的位置(Level)變化的響應(yīng)輸出較慢。雷達(dá)物位計(jì)主要有兩種原理。第一種為時(shí)域信號(hào)調(diào)節(jié)(TDR , Time DomainReflection),利用微波收發(fā)間的時(shí)間差來(lái)決定量測(cè)體與待物物質(zhì)表面間的距離；第二種為頻域信號(hào)調(diào)節(jié)(FMCW , Frequency Modulation Continuous Wave)的方法，利用發(fā)射與反射信號(hào)間的頻率差，來(lái)鑒別量測(cè)體與待物物質(zhì)表面間的距離?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明為一種基于為波反射原理決定填充水平高度(filling levelheight)的裝置，經(jīng)由一個(gè)微波脈沖(microwave pulse)以及模擬信號(hào)的處理調(diào)變過(guò)程，并經(jīng)過(guò)一個(gè)混頻器(mixer)轉(zhuǎn)換成為頻率域的計(jì)算與數(shù)字化，再依此決定代測(cè)物料的位置，得到更精確的位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種雷達(dá)物位計(jì)，能達(dá)到低功耗與高速更新速率的要求。本發(fā)明的另一目的，是在于提供一種雷達(dá)物位計(jì)信號(hào)處理方法，針對(duì)調(diào)頻連續(xù)波FMCff雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，可以得到高精確度距離。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種雷達(dá)物位計(jì)，采用雙核心微處理器(MCU，Micro Control Unit)的架構(gòu),此構(gòu)架包含一個(gè)高速的微處理器,一個(gè)低速的微處理器和一個(gè)電源充放電電路。上述高速的微處理器為不完全運(yùn)作狀態(tài)，在運(yùn)作時(shí)序過(guò)程中，處理高頻模擬信號(hào)(RF)的收發(fā)與中頻信號(hào)(IF)處理，當(dāng)非運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，上述的雷達(dá)物位計(jì)處于最高充電能力。上述低速的微處理器為完全運(yùn)作狀態(tài)，負(fù)責(zé)通訊接口的通訊信號(hào)處理與電源管理。上述高頻模擬信號(hào)定義為300 MHz-lOOGHz間，可為方波、三角波、弦波或具有周期重復(fù)性的任意波型，其包含一個(gè)發(fā)射信號(hào)與一個(gè)接收信號(hào)，上述中頻信號(hào)定義為〈3 MHz的周期性信號(hào)，其可為方波、三角波、弦波或具有周期重復(fù)性的任意波型。上述中頻信號(hào)的處理，至少包含信號(hào)取樣、信號(hào)調(diào)變、快速傅里葉變換(FFT，F(xiàn)astFourier Transfer)運(yùn)算與信號(hào)分析。 上述低速的微處理器可負(fù)責(zé)顯示接口的處理。上述電源充放電電路可以是4_20mA two wires回路,包含超級(jí)電容的儲(chǔ)能架構(gòu)。因此本發(fā)明可以克服雷達(dá)物位計(jì)兩線(xiàn)式控制更新速率太慢的缺點(diǎn)，達(dá)到低功耗與高速更新速率的要求。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種調(diào)頻連續(xù)波(FMCW, Frequency ModulatedContinuous Wave)雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法,首先
產(chǎn)生一個(gè)高頻RF差頻信號(hào)進(jìn)入一降頻混波器，然后上述降頻混波器轉(zhuǎn)換上述高頻RF信號(hào)到中頻IF周期信號(hào)，接著上述中頻IF周期信號(hào)經(jīng)由快速傅里葉變換FFT (FastFourier Transfer)轉(zhuǎn)換成為頻譜特征，得到FFT信號(hào)，上述FFT信號(hào)經(jīng)過(guò)至少一次的數(shù)字濾波變換(DFT，Digital Filtering Transfer)處理以提高取樣的分辨率，取得最終的頻率特征后，最后經(jīng)由計(jì)算公式換算成為實(shí)質(zhì)物理距離，即雷達(dá)物位計(jì)與待測(cè)物質(zhì)表面的距離，即經(jīng)由物理值換算程序得到物位距(Level Distance)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述一個(gè)RF高頻信號(hào)到IF中頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換程序后，可以更進(jìn)一步包含一個(gè)時(shí)域信號(hào)調(diào)節(jié)(Time Domain Signal Conditioning)處理程序,其可以是一般公知的濾波處理、信號(hào)增益放大處理、波型調(diào)變、噪聲抑制、背景濾除、漢寧窗口(Hanning Windows)板型(Profile)作相關(guān)系數(shù)(Correlation)。在上述得到FFT信號(hào)的程序后，可以更進(jìn)一步包含一個(gè)頻域信號(hào)調(diào)節(jié)(FrequencyDomain Signal Conditioning)處理程序,其為噪聲抑制，濾波處理(Window Mask)與信號(hào)增益放大
在上述頻域信號(hào)調(diào)節(jié)處理程序后，可以更進(jìn)一步包含一個(gè)信號(hào)特征辨識(shí)程序，其可以是操作者輸入或事先定義數(shù)據(jù)庫(kù)，其可以是公知的辨識(shí)波峰值、辨識(shí)波谷值、辨識(shí)斜率特征、辨識(shí)反曲點(diǎn)特征等公知的模式識(shí)別(Pattern Recognition)方法。上述一個(gè)以上的數(shù)字濾波變換DFT轉(zhuǎn)換程序，其每一次DFT處理的波門(mén)(Window)可以是相同的取樣數(shù)；
上述一個(gè)以上的數(shù)字濾波變換DFT轉(zhuǎn)換程序，其每一次DFT處理的波門(mén)(Window)可以是不同的取樣數(shù)；
上述物理值換算程序的運(yùn)算可以為距離R = fK*C*Tm/(2F)，其中上述的R為物位計(jì)到待測(cè)物質(zhì)表面距離，fE為中頻的中心頻率，C為光速，Tm為掃描取樣時(shí)間，F(xiàn)為掃描頻寬；上述物理值換算程序的運(yùn)算可以更進(jìn)一步包含溫度效益的影響，距離R = fE(T)*C*Tffl/(2F)，其中上述的R為物位計(jì)到待測(cè)物質(zhì)表面距離，fK為中頻的中心頻率，C為光速，Tm為掃描取樣時(shí)間，F(xiàn)為掃描頻寬，T為溫度。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的操作程序圖。
圖3是本發(fā)明的信號(hào)分析流程圖。圖4是本發(fā)明的信號(hào)處理流程圖。圖5是本發(fā)明的應(yīng)用示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明
10送信器11鎖相回路頻率合成器
12功率放大器13可調(diào)整衰減器
14倍頻放大器
20功率分配器21第一功率分配單元
22第二功率分配單元 30輻射天線(xiàn)31數(shù)位介面
32可程控放大器
40受信器41低噪聲放大器
42降頻混波器43濾波器
50后端系統(tǒng)51微處理器
160，165，170, 175中斷請(qǐng)求通訊控制 180電源充電變化
115微型處理器運(yùn)作(MCU-H Active)時(shí)序
125觸發(fā)信號(hào)
130 RF發(fā)射信號(hào)
135 RF接受信號(hào)
145信號(hào)調(diào)變
147取樣信號(hào)
150 快速傅里葉變換 FFT (Fast Fourier Transfer) 155信號(hào)分析 210 RF發(fā)射信號(hào)
201，202，203 RF發(fā)射信號(hào)取樣。220 RF接收信號(hào)
204，205，206 RF接收信號(hào)取樣
230發(fā)射信號(hào)
240高頻RF接收信號(hào)
250周期性波250
251信號(hào)前調(diào)變處理 255頻率特征
270調(diào)變信號(hào)
275調(diào)變后的頻率特征
280，281，282信號(hào)強(qiáng)度特征
291數(shù)字信號(hào)291
300高頻RF差頻信號(hào)
305中頻周期信號(hào) 310 時(shí)域時(shí)域信號(hào)調(diào)節(jié) Time Domain Signal Conditioning 315快速傅里葉變換FFT轉(zhuǎn)換
320 步頁(yè)域信號(hào)調(diào)節(jié) Frequency Domain Signal Conditioning
325信號(hào)特征辨識(shí)
340換算實(shí)質(zhì)物理距離
410儲(chǔ)倉(cāng)
400雷達(dá)物位計(jì)
420固定障礙物
430待測(cè)物質(zhì)表面
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1所示，圖1是本發(fā)明測(cè)距雷達(dá)裝置的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，其包括:
一送信器10，主要是由一鎖相回路頻率合成器11、一功率放大器12、一可調(diào)整衰減器
13、一倍頻放大器14等組成；其中:該鎖相回路頻率合成器11包含一鎖相回路、一壓控震蕩器及一數(shù)字頻率合成控制電路(圖中未示)，用于產(chǎn)生可精確控制數(shù)字調(diào)變頻率的弦波送信信號(hào)；又功率放大器12是用于信號(hào)放大，增加送信信號(hào)強(qiáng)度；該可調(diào)整衰減器13可依照使用上的需求，衰減送信信號(hào)強(qiáng)度；該倍頻放大器14，用以將信號(hào)頻率加倍且放大其信號(hào)強(qiáng)度；
一功率分配器20，是一分為三的功率分配器，具有一匯總端及三個(gè)端口 ；其匯總端是與前述倍頻放大器14的連接；
一輻射天線(xiàn)30，是與前述功率分配器20其中一端口連接；
一受信器40，主要是由一低噪聲放大器41、一降頻混波器42、一濾波器43所組成；其中，該低噪聲放大器41、降頻混波器42的輸入端分別與前述功率分配器20的其它兩個(gè)端端口連接，又低噪聲放大器41是用以放大微弱的受信信號(hào)，該降頻混波器42是用于將送信信號(hào)與受信信號(hào)進(jìn)行混波，以取出其頻率差的信號(hào)；該濾波器43則用于抑制中頻頻寬外的干擾信號(hào)，令中頻頻寬內(nèi)的信號(hào)通過(guò)；
一數(shù)位介面31,具有一輸入端與一輸出端,其輸入端是與濾波器43的輸出端連接,用以將濾波器43輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式；
一可程控放大器32，是連接于前述數(shù)位介面31的輸出端與一后端系統(tǒng)50的微處理器51之間；該可程控放大器32用以對(duì)數(shù)位介面31輸出的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大，再送給微處理器51，以透過(guò)頻率、時(shí)間運(yùn)算轉(zhuǎn)換為所需的信息，例如雷達(dá)與待測(cè)物的間距離等數(shù)據(jù)。參閱圖2所示操作時(shí)序圖。圖1的51微處理器單元，本發(fā)明采用雙核心微處理器(MCU,Micro Control Unit)架構(gòu)，由一個(gè)高速的微處理器(MCU-H)與一個(gè)低速的微處理器(MCU-L)組成。低速的微處理器(MCU-L)負(fù)責(zé)通訊接口的通訊信號(hào)處理與電源管理，在任何時(shí)間都處于運(yùn)作狀態(tài)，以便接收各種中斷請(qǐng)求160，165，170，175等作為通訊控制；180為電源充電變化。高速的微處理器(MCU-H)則做為高頻模擬信號(hào)的收發(fā)與中頻信號(hào)處理，只有在某一段時(shí)序中為運(yùn)作狀態(tài)，例如115時(shí)序，其它時(shí)間則處于非運(yùn)作狀態(tài)，以節(jié)省電源功率消耗，電源充電變化為最大水平。當(dāng)MCU-H為運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，主要在這段時(shí)間中，處理觸發(fā)信號(hào)125，高頻RF發(fā)射信號(hào)130，高頻RF接受信號(hào)135，信號(hào)調(diào)變145，取樣信號(hào)147，快速傅里葉變換FFT (Fast Fourier Transfer) 150與信號(hào)分析155。當(dāng)MCU-H為運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，高頻RF發(fā)射信號(hào)130，RF接受信號(hào)135期間，因消耗功率較大，故180為電源充電處于低水位；當(dāng)時(shí)序移到信號(hào)調(diào)變145，取樣信號(hào)147，F(xiàn)FT (Fast Fourier Transfer)150與信號(hào)分析155階段，則180電源充電水平提高；當(dāng)MCU-H為非運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，則180電源充電達(dá)到最大能力，因此較快響應(yīng)對(duì)于被量測(cè)物質(zhì)的位置(Level)變化的輸出，因此本發(fā)明能達(dá)到低功耗與高速更新數(shù)據(jù)速率的要求。參閱圖3所示信號(hào)實(shí)際的處理流程。雷達(dá)物位計(jì)首先發(fā)射出一系列隨時(shí)間而不同頻率的RF發(fā)射信號(hào)210，如并有RF發(fā)射信號(hào)取樣201，202，203。同時(shí)間同一個(gè)天線(xiàn)由20功率分配器傳回RF接收信號(hào)220，并有RF接收信號(hào)取樣204，205，206。221為掃描頻寬。222Tm稱(chēng)為掃描時(shí)間，通常為兩取樣點(diǎn)間的間隔時(shí)間，例如信號(hào)取樣202與203間。信號(hào)在42降頻混波器的輸入端，會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)230發(fā)射信號(hào)與240 RF接收信號(hào)隨時(shí)間的變化，并在42降頻混波器輸出一個(gè)具有周期性波250，并具有頻率特征255。42降頻混波器輸出周期性波250，一般可以做251信號(hào)前調(diào)變處理，例如公知的漢寧窗口濾波(HanningWindow Filtering)或其它技術(shù)，使得信號(hào)得到適當(dāng)?shù)脑鲆娉蔀檎{(diào)變信號(hào)270，并具有調(diào)變后的頻率特征275。頻率特征255與調(diào)變后的頻率特征275 —般可以是相同但不限定。調(diào)變信號(hào)270再經(jīng)由一般公知的快速傅里葉變換FFT (Fast Fourier Transfer),取得信號(hào)強(qiáng)度特征如280，281，282 ;再經(jīng)由數(shù)字濾波變換DFT (Digital Filtering Transfer)針對(duì)一個(gè)頻率區(qū)間處理并提高取樣的分辨率，得到數(shù)字信號(hào)291。DFT可以是重復(fù)I次以上的處理，直到精度目標(biāo)為止。參閱圖4為信號(hào)處理流程，首先雷達(dá)位位計(jì)產(chǎn)生一個(gè)300 RF差頻信號(hào)，進(jìn)入42降頻混波器；42降頻混波器再產(chǎn)生305中頻周期信號(hào)，通常為Sin或Cos Wave但不限定。再圖4中虛線(xiàn)的方框310時(shí)域信號(hào)調(diào)節(jié)Time Domain Signal Conditioning, 320頻域信號(hào)調(diào)節(jié)Frequency Domain Signal Conditioning與325信號(hào)特征辨識(shí)，為不依定需要的信號(hào)處理流程，但可依必要性加入。其中310 Time Domain Signal Conditioning主要是處理由42降頻混波器輸出的信號(hào)，其可以是一般公知的濾波處理、信號(hào)增益放大處理、波型調(diào)變、噪聲抑制。處理后的信號(hào)再經(jīng)由315 FFT轉(zhuǎn)換成為頻譜特征，若有必要時(shí)，再進(jìn)行 320 Frequency Domain Signal Conditioning,上述的 320 Frequency Domain SignalConditioning，通常為噪聲抑制與信號(hào)增益放大。所得到的FFT信號(hào)，最后再經(jīng)過(guò)至少一次以上的DFT (Digital Filtering Transfer)處理以提高取樣的分辨率，取得最終的頻率特征后，經(jīng)由計(jì)算公式340換算成為實(shí)質(zhì)物理距離，即雷達(dá)物位計(jì)與待測(cè)物質(zhì)表面的距離，一般稱(chēng)為物位距(Level Distance)。上述的物理值換算程序，其運(yùn)算可以為距離R = fK*C*Tm/(2F);上述的R為物位計(jì)到待測(cè)物質(zhì)表面距離，fK為中頻的中心頻率，C為光速，Tm為掃描取樣時(shí)間，F(xiàn)為掃描頻寬。上述的物理值換算程序，其運(yùn)算可以更進(jìn)一步包含溫度效益的影響，距離R = fK(T)*C*Tm/(2F)，上述的R為物位計(jì)到待測(cè)物質(zhì)表面距離，&為中頻的中心頻率，C為光速，Tm為掃描取樣時(shí)間，F(xiàn)為掃描頻寬，T為溫度。由此不同于公知雷達(dá)物位計(jì)所使用的原理，來(lái)計(jì)算量測(cè)體與待物物質(zhì)表面間的距離，本發(fā)明的一種調(diào)頻連續(xù)波(FMCW,Frequency Modulated Continuous Wave)雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，可以得到高精確度距離。圖5顯示本應(yīng)用的場(chǎng)合，在一個(gè)儲(chǔ)倉(cāng)410，安裝有一個(gè)雷達(dá)物位計(jì)400，通常儲(chǔ)倉(cāng)內(nèi)具有固定障礙物420，例如梯子、加熱管、攪拌器葉片等。400雷達(dá)物位計(jì)發(fā)射RF信號(hào)，并經(jīng)由待測(cè)物質(zhì)表面430，得到RF反射信號(hào)，再經(jīng)由圖4的流程處理得到換算距離。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)物位計(jì)，采用雙核心微處理器MCU，架構(gòu)，其特征在于，其包含: 一個(gè)高速的微處理器，為不完全運(yùn)作狀態(tài)，在運(yùn)作時(shí)序過(guò)程中，處理高頻模擬信號(hào)RF的收發(fā)與中頻信號(hào)IF處理，當(dāng)非運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，上述的雷達(dá)物位計(jì)處于最高充電能力； 一個(gè)低速的微處理器，為完全運(yùn)作狀態(tài)，負(fù)責(zé)通訊接口的通訊信號(hào)處理與電源管理；以及 一個(gè)電源充放電電路。
2.按權(quán)利要求1所述的雷達(dá)物位計(jì)，其特征在于，上述高頻模擬信號(hào)定義為300MHz-100GHz間，可為方波、三角波、弦波或具有周期重復(fù)性的任意波型,其包含一個(gè)發(fā)射信號(hào)與一個(gè)接收信號(hào)。
3.按權(quán)利要求1所述的雷達(dá)物位計(jì)，其特征在于，上述中頻信號(hào)定義為〈3MHz的周期性信號(hào)，其可為方波、三角波、弦波或具有周期重復(fù)性的任意波型。
4.按權(quán)利要求1所述的 雷達(dá)物位計(jì)，其特征在于，上述中頻信號(hào)的處理，至少包含信號(hào)取樣、信號(hào)調(diào)變、快速傅里葉變換FFT運(yùn)算與信號(hào)分析。
5.按權(quán)利要求1所述的雷達(dá)物位計(jì)，其特征在于，上述低速的微處理器可負(fù)責(zé)顯示接口的處理。
6.按權(quán)利要求1所述的雷達(dá)物位計(jì)，其特征在于，上述電源充放電電路可以是4-20mAtwo wires回路,包含超級(jí)電容的儲(chǔ)能架構(gòu)。
7.一種雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)處理方法，特別是一種調(diào)頻連續(xù)波FMCW雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，其特征在于，其步驟包含: 產(chǎn)生一個(gè)高頻RF差頻信號(hào)進(jìn)入一降頻混波器； 上述降頻混波器轉(zhuǎn)換上述高頻RF信號(hào)到中頻IF周期信號(hào)； 上述中頻IF周期信號(hào)經(jīng)由快速傅里葉變換FFT轉(zhuǎn)換成為頻譜特征，得到FFT信號(hào)； 上述FFT信號(hào)經(jīng)過(guò)至少一次的數(shù)字濾波變換DFT處理，取得最終的頻率特征；以及 經(jīng)由物理值換算程序得到物位距。
8.按權(quán)利要求7所述的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，其特征在于，可以更進(jìn)一步包含一個(gè)時(shí)域信號(hào)調(diào)節(jié)處理程序，其可以是一般公知的濾波處理、信號(hào)增益放大處理、波型調(diào)變、噪聲抑制、背景濾除、漢寧窗口板型作相關(guān)系數(shù)。
9.按權(quán)利要求7所述的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，其特征在于，可以更進(jìn)一步包含一個(gè)頻域信號(hào)調(diào)節(jié)處理程序，其為噪聲抑制，濾波處理與信號(hào)增益放大。
10.按權(quán)利要求7所述的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，其特征在于，可以更進(jìn)一步包含一個(gè)信號(hào)特征辨識(shí)程序，其可以是操作者輸入或事先定義數(shù)據(jù)庫(kù)，其可以是公知的辨識(shí)波峰值、辨識(shí)波谷值、辨識(shí)斜率特征、辨識(shí)反曲點(diǎn)特征等公知的模式識(shí)別方法。
11.按權(quán)利要求7所述的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，其特征在于，一個(gè)以上的上述數(shù)字濾波變換DFT轉(zhuǎn)換程序，其每一次DFT處理的波門(mén)可以是相同的取樣數(shù)。
12.按權(quán)利要求7所述的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，其特征在于，一個(gè)以上的上述數(shù)字濾波變換DFT轉(zhuǎn)換程序，其每一次DFT處理的波門(mén)可以是不同的取樣數(shù)。
13.按權(quán)利要求7所述的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，其特征在于，上述物理值換算程序的運(yùn)算可以為距離R = fK*C*Tm/(2F)，其中上述的R為物位計(jì)到待測(cè)物質(zhì)表面距離，fE為中頻的中心頻率，C為光速，Tm為掃描取樣時(shí)間，F(xiàn)為掃描頻寬。
14.按權(quán)利要求7所述的調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，其特征在于，上述物理值換算程序的運(yùn)算可以更進(jìn)一步包含溫度效益的影響，距離R = fK(T)*C*Tm/(2F)，其中上述的R為物位計(jì)到待測(cè)物質(zhì)表面距離，fE為中頻的中心頻率，C為光速，Tm為掃描取樣時(shí)間，F(xiàn)為掃描頻寬，T 為溫度。
全文摘要
一種雷達(dá)物位計(jì)及其信號(hào)處理方法。該雷達(dá)物位計(jì)采用雙核心微處理器架構(gòu)，此構(gòu)架包括一個(gè)高速的微處理器，一個(gè)低速的微處理器和一個(gè)電源充放電電路，能達(dá)到低功耗與高速更新速率的要求。該信號(hào)處理方法為一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的信號(hào)調(diào)變方法，首先產(chǎn)生一個(gè)高頻差頻信號(hào)進(jìn)入一降頻混波器，然后轉(zhuǎn)換上述高頻信號(hào)到中頻周期信號(hào)，接著上述中頻周期信號(hào)經(jīng)由快速傅里葉變換轉(zhuǎn)換成為頻譜特征，得到FFT信號(hào)，接著上述FFT信號(hào)經(jīng)過(guò)至少一次的數(shù)字濾波變換處理，取得最終的頻率特征，最后經(jīng)由物理值換算程序得到物位距，由此得到高精確度距離關(guān)系。
文檔編號(hào)G01F23/284GK103090930SQ201110334080
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者吳定國(guó) 申請(qǐng)人:上海凡宜科技電子有限公司, 桓達(dá)科技股份有限公司