超声波测距的双相位检测方法

来源：电子测量技术杂志2021年第17期北京时间：

作者：袁梅，汪鹏程，张学军

单位：1.桂林理工大学，桂林，541004;2.广西大学，南宁，530001

摘要：超声波测距是最常见的测距技术手段，性价比极高。但常用超声波回波测距中信号整形经常会引起的测距误差，其主要原因是由于起振周期丢失及反射信号幅度差异使测量的信号飞行时间越过了接收信号起始时间点所引起的。文中提出的双相位检测方法，通过发射一组64周期载波，2周期调制信号的临界调制信号，同时开始计时，当接收信号幅值超过特定阈值时停止计时，进而检测阈值点信号的相位，得到接收信号的起始时间点，再使用载波相位校正法来消除信号整形带来的误差后得出距离测量结果。经过仿真测试和实验测试，结果表明实际测量精度几乎不受噪声和反射信号幅度的影响，在50~200mm的测距范围，双相位测距装置测距实验标准差不超过1mm，测距精准度得到有效提高。

关键词：超声波测距;双相位;调制信号;抽取包络;相位校正

基金资助：广西高校中青年教师科研基础能力提升项目（2019KY0296）、广西科技重大专项 (桂科AA21077007)、广西职业教育教学改革研究项目（GXGZJG2017A088）、广西高校中青年教师科研基础能力提升项目（2019KY0305）资助