[发明专利]基于一阶导数的导波雷达物位计回波信号处理系统和方法

摘要

本发明涉及基于一阶导数的导波雷达物位计回波信号处理系统，该系统包括用于控制发射接收脉冲信号的单片机、脉冲发射电路、导波杆、接收回波信号电路、等效时间采样电路；还设有信号调理电路、用于回波信号处理的单片机系统、液晶显示器和软件；经等效时间采样电路处理后的回波信号送至信号调理电路，经过分压、偏置和阻抗变换，送至单片机系统对其进行采样；对回波信号进行处理，包括对回波信号进行9点移动平均滤波预处理，对滤波后的信号进行1阶导数计算检测回波，多参数有机结合判断物位回波，确定物位定位点和参考起始点计算时间差；然后，将时间差代入通过标定确定的物位与时间差之间的函数关系式计算物位。

主权项

基于一阶导数的导波雷达物位计回波信号处理系统，包括用于控制发射接收脉冲信号的单片机（1）、脉冲发射电路、导波杆、接收回波信号电路、等效时间采样电路；用于控制发射接收脉冲信号的单片机（1）控制脉冲的发射和接收；脉冲发射电路发射电磁波脉冲信号至导波杆，脉冲信号沿导波杆传播，当它从空气进入物料时，由于空气的相对介电常数与物料的相对介电常数不同，因此电磁波在物料表面发生反射；反射回波沿导波杆向上传播到接收回波信号电路；接收回波信号电路接收反射回波信号，送至等效时间采样电路，对反射回波信号进行时间上的放大处理；其特征在于：还设有信号调理电路、用于回波信号处理的单片机（2）系统、液晶显示器和软件；经等效时间采样电路处理后的回波信号送至信号调理电路，经过分压、偏置和阻抗变换，送至单片机（2）系统，由单片机（2）系统的片内ADC对其进行采样；在ADC中断服务子程序中对采样点加以判断，采集适于后续处理的1000点信号段，关闭ADC；对回波信号进行处理，包括对回波信号进行9点移动平均滤波预处理，对滤波后的信号进行1阶导数计算检测回波，多参数有机结合判断物位回波，确定物位定位点和参考起始点计算时间差；然后，将时间差代入通过标定确定的物位与时间差之间的函数关系式计算物位；再由液晶显示出来。