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原文传递发射参考调制序列的超声波检测方法及设备

专利名称：	发射参考调制序列的超声波检测方法及设备
摘要：	本申请实施例涉及一种发射参考调制序列的超声波检测方法及设备。本申请实施例的发射参考调制序列的超声波检测方法包括：生成一串基带序列，并根据该基带序列生成包括第一检测序列和第二检测序列的检测基带信号；将检测基带信号调制为超声波后输出；对反射或透射信号进行解调获取基带解调信号；从所述基带解调信号中提取第一信号片段和第二信号片段；获取每组第一信号片段和第二信号片段中相同位的基带码值相同的数量N3或不同的数量N4，根据N3或N4判断所述第一检测序列和所述第二检测序列的反射或透射信号是否到达。本申请实施例的发射参考调制序列的超声波检测方法可以比较准确地开展检测、判定超声波的反射或透射信号的渡越时间。
专利类型：	发明专利
申请人：	华南理工大学
发明人：	赵明剑
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T16:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911292641.8
公开号：	CN111077229A
代理机构：	广州骏思知识产权代理有限公司
代理人：	吴静芝
分类号：	G01N29/36;G;G01;G01N;G01N29;G01N29/36
申请人地址：	510640 广东省广州市天河区五山路381号
主权项：	1.一种发射参考调制序列的超声波检测方法，其特征在于，包括：生成一串基带序列，并根据该基带序列生成包括第一检测序列和第二检测序列的检测基带信号；其中，所述第一检测序列和第二检测序列的持续时间同为T1，所述第一检测序列与所述第二检测序列的间隔时间为T2；所述第一检测序列和所述第二检测序列中相同位的基带码值相同的数量N1大于第一阈值，或所述第一检测序列和所述第二检测序列中相同位的基带码值不同的数量N2大于第一阈值；将所述检测基带信号调制为超声波频段的调制信号后，进行电声转换并输出至被测物；接收所述调制信号的反射或透射信号，对所述反射或透射信号进行声电转换后解调，获取基带解调信号；从所述基带解调信号中提取第一信号片段和第二信号片段，其中，每次提取的第一信号片段和第二信号片段为一组信号片段；所述第一信号片段与所述第二信号片段的持续时间同为T3；所述第一信号片段和第二信号片段的间隔时间为T4，且T1+T2＝T3+T4；提取完成后，平移一位基带码继续提取第一信号片段和第二信号片段，直至提取到所述基带解调信号的最后一位基带码；获取每组第一信号片段和第二信号片段中相同位的基带码值相同的数量N3或不同的数量N4，根据所述N3或N4判断所述第一检测序列和所述第二检测序列的反射或透射信号是否到达。 2.根据权利要求1所述的发射参考调制序列的超声波检测方法，其特征在于，所述T1≤T3，T2≥T4，获取每组第一信号片段和第二信号片段中相同位的基带码值相同的数量N3或不同的数量N4，根据所述N3或N4判断所述第一检测序列和所述第二检测序列的反射或透射信号是否到达，包括：当所述N1大于第一阈值，获取每组信号片段中，所述N3每一次由低于第二阈值上升为高于第二阈值时，所述第一信号片段和第二信号片段的在所述基带解调信号中的第一平移量La，以及所述N3每一次由高于第二阈值下降为低于第二阈值时的第二平移量Lb，其中，每个第一平移量La与第一个大于该第一平移量La的第二平移量Lb构成一组平移量；当所述N2的数量大于第一阈值，获取每组信号片段中，所述N4每一次由低于第二阈值上升为高于第二阈值时，所述第一信号片段和第二信号片段的在所述基带解调信号中的第一平移量La，以及所述N4每一次由高于第二阈值下降为低于第二阈值时的第二平移量Lb；根据公式t＝(La/2+Lb/2)TBE+Δ计算所述基带解调信号中，第一检测序列和第二检测序列每次回波到达的渡越时间t，其中，TBE为序列码元时钟周期，Δ为解调时序及检测固定偏移的补偿值。 3.根据权利要求1所述的发射参考调制序列的超声波检测方法，其特征在于，从所述基带解调信号中提取第一信号片段和第二信号片段，包括：从所述基带解调信号的起始时刻起，通过第一时间窗口和第二时间窗口对所述基带解调信号进行提取，其中，所述第一时间窗口和所述第二时间窗口的时长为T3，所述第一时间窗口与所述第二时间窗口之间的间隔时间为T4，所述第一时间窗口提取的信号为第一信号片段，所述第二时间窗口提取的信号为第二信号片段；提取完成后，以时钟周期为步长平移所述第一时间窗口和所述第二时间窗口，并提取当前第一时间窗口和第二时间窗口中的信号，直至提取到所述基带解调信号的结束时刻。 4.根据权利要求1所述的发射参考调制序列的超声波检测方法，其特征在于，从所述基带解调信号中提取第一信号片段和第二信号片段，包括：对所述基带解调信号进行移位寄存；选取寄存地址为d～[(d+DT3)-1]、以及地址为[(d+DT3)+DT4]～{[(d+DT3)+DT4]+DT3-1}的两段信号进行提取，其中，d为第一位选取的寄存地址，DT3对应的时间长度为T3、DT4对应的时间长度为T4，被提取的两段信号分别为所述第一信号片段和所述第二信号片段；提取完成后，进行移位寄存操作，每平移一个步进即再次对当前寄存地址中的信号进行提取，直至平移量达到上限。 5.根据权利要求1至4任一项所述的发射参考调制序列的超声波检测方法，其特征在于：所述第一检测序列与所述第二检测序列中，每一位基带码值都相同；或者，所述第一检测序列与所述第二检测序列中，每一位基带码值都不同。 6.一种发射参考调制序列超声波检测设备，其特征在于：包括发射装置和接收装置：所述发射装置包括基带序列产生器、检测信号产生器、调制器和第一换能器，所述接收装置包括第二换能器、解调器和控制器；所述基带序列产生器生成一串基带序列，所述检测信号产生器根据该基带序列生成包括第一检测序列和第二检测序列的检测基带信号；其中，所述第一检测序列和第二检测序列的持续时间同为T1，所述第一检测序列与所述第二检测序列的间隔时间为T2；所述第一检测序列和所述第二检测序列中相同位的基带码值相同的数量N1大于第一阈值，或所述第一检测序列和所述第二检测序列中相同位的基带码值不同的数量N2大于第一阈值；所述调制器将所述检测基带信号调制为超声波频段的调制信号后，通过所述第一换能器输出至被测物；所述第二换能器接收所述调制信号的反射或透射信号，并输出至所述解调器，所述解调器对所述反射或透射信号进行声电转换后解调，获取基带解调信号；所述控制器从所述基带解调信号中提取第一信号片段和第二信号片段，其中，每次提取的第一信号片段和第二信号片段为一组信号片段；所述第一信号片段与所述第二信号片段的持续时间同为T3；所述第一信号片段和第二信号片段的间隔时间为T4，且T1+T2＝T3+T4；提取完成后，平移一位基带码继续提取第一信号片段和第二信号片段，直至提取到所述基带解调信号的最后一位基带码；所述控制器获取每组第一信号片段和第二信号片段中相同位的基带码值相同的数量N3或不同的数量N4，根据所述N3或N4判断所述第一检测序列和所述第二检测序列的反射或透射信号是否到达，及计算渡越时间。 7.根据权利要求6所述的发射参考调制序列超声波检测设备，其特征在于：所述T1≤T3，T2≥T4；当所述N1大于第一阈值，所述控制器获取每组信号片段中，所述N3每一次由低于第二阈值上升为高于第二阈值时，所述第一信号片段和第二信号片段在所述基带解调信号中的第一平移量La，以及所述N3每一次由高于第二阈值下降为低于第二阈值时的第二平移量Lb，其中，每个第一平移量La与第一个大于该第一平移量La的第二平移量Lb构成一组平移量；当所述N2的数量大于第一阈值，所述控制器获取每组信号片段中，所述N4每一次由低于第二阈值上升为高于第二阈值时，所述第一信号片段和第二信号片段的在所述基带解调信号中的第一平移量La，以及所述N4每一次由高于第二阈值下降为低于第二阈值时的第二平移量Lb；所述控制器根据公式t＝(La/2+Lb/2)TBE+Δ计算所述基带解调信号中，第一检测序列和第二检测序列每次回波到达的渡越时间t，其中，TBE为序列码元时钟周期，Δ为解调时序及检测固定偏移的补偿值。 8.根据权利要求6所述的发射参考调制序列超声波检测设备，其特征在于，所述控制器从所述基带解调信号中提取第一信号片段和第二信号片段，包括：所述控制器从所述基带解调信号的起始时刻起，通过第一时间窗口和第二时间窗口对所述基带解调信号进行提取，其中，所述第一时间窗口和所述第二时间窗口的时长为T3，所述第一时间窗口与所述第二时间窗口之间的间隔时间为T4，所述第一时间窗口提取的信号为第一信号片段，所述第二时间窗口提取的信号为第二信号片段；提取完成后，所述控制器以时钟周期为步长平移所述第一时间窗口和所述第二时间窗口，并提取当前第一时间窗口和第二时间窗口中的信号，直至提取到所述基带解调信号的结束时刻。 9.根据权利要求6所述的发射参考调制序列超声波检测设备，其特征在于，所述控制器包括移位寄存器，所述控制器从所述基带解调信号中提取第一信号片段和第二信号片段，包括：所述移位寄存器对所述基带解调信号进行移位寄存；所述控制器选取寄存地址为d～[(d+DT3)-1]、以及地址为[(d+DT3)+DT4]～{[(d+DT3)+DT4]+DT3-1}的两段信号进行提取，其中，d为第一位选取的寄存地址，DT3对应的时间长度为T3、DT4对应的时间长度为T4，被提取的两段信号分别为所述第一信号片段和所述第二信号片段；提取完成后，所述移位寄存器进行移位寄存操作，每平移一个步进即再次对当前寄存地址中的信号进行提取，直至平移量达到上限。 10.根据权利要求6至9任一项所述的发射参考调制序列超声波检测设备，其特征在于：所述第一检测序列与所述第二检测序列中，每一位基带码值都相同；或者，所述第一检测序列与所述第二检测序列中，每一位基带码值都不同。
所属类别：	发明专利