發(fā)布時間：2018-12-21 20:17

【摘要】：傳統(tǒng)超聲回波時延估計算法是在高斯噪聲背景下展開研究的,而實際工況中超聲回波不僅含有高斯噪聲,還含有脈沖沖擊噪聲(α穩(wěn)定分布噪聲)等,這導(dǎo)致傳統(tǒng)算法失效。為了解決上述問題,本文提出了一種針對混合噪聲特別是包含噪聲背景下的超聲回波時延估計算法:歸一化循環(huán)相關(guān)時延估計算法。首先,對歸一化循環(huán)相關(guān)算法理論進(jìn)行了簡要的介紹。接著,對歸一化循環(huán)相關(guān)時延估計算法進(jìn)行了理論推導(dǎo)分析。然后,結(jié)合仿真分析,在相同α混合噪聲情況下對傳統(tǒng)循環(huán)相關(guān)和歸一化循環(huán)相關(guān)時延估計進(jìn)行比較。最后,在不同信噪比下,對歸一化循環(huán)相關(guān)時延估計算法的估計性能進(jìn)行了分析。通過對比實驗發(fā)現(xiàn),在噪聲特征指數(shù)趨于1時,循環(huán)相關(guān)算法已不能估計出時延,而歸一化循環(huán)相關(guān)算法的誤差仍能保持在0.4μs;且在-10dB信噪比下,歸一化循環(huán)相關(guān)算法時延估計也能保持在10μs誤差范圍內(nèi)。本文所提歸一化循環(huán)相關(guān)算法在混合噪聲特別是包含α噪聲情況下能夠?qū)Τ暬夭〞r延進(jìn)行精確估計,具有傳統(tǒng)算法所不能比擬的優(yōu)勢。
[Abstract]:The traditional ultrasonic echo time delay estimation algorithm is studied under the background of Gao Si noise. However, the ultrasonic echo in the actual working condition not only contains Gao Si noise, but also contains impulse noise (偽 stable distribution noise), which leads to the failure of the traditional algorithm. In order to solve the above problems, this paper proposes a new time delay estimation algorithm for ultrasonic echo, which is called normalized cyclic correlation time delay estimation algorithm for mixed noise, especially in the background of noise. Firstly, the theory of normalized cyclic correlation algorithm is briefly introduced. Then, the normalized cyclic correlation time delay estimation algorithm is theoretically deduced and analyzed. Then, combined with simulation analysis, the traditional cyclic correlation and normalized cyclic correlation delay estimation are compared under the same 偽 mixed noise. Finally, the performance of the normalized cyclic correlation time delay estimation algorithm is analyzed under different SNR. By comparing experiments, it is found that the cyclic correlation algorithm can not estimate the time delay when the noise characteristic index tends to be 1, but the error of the normalized cyclic correlation algorithm can still be kept at 0.4 渭 s. Moreover, the time delay estimation of normalized cyclic correlation algorithm can also be kept in the range of 10 渭 s at-10dB signal-to-noise ratio. The normalized cyclic correlation algorithm proposed in this paper can accurately estimate the ultrasonic echo delay in the case of mixed noise, especially in the case of 偽 noise, which has the advantage that the traditional algorithm can not compare.
【作者單位】： 吉林大學(xué)通信工程學(xué)院;長春建筑學(xué)院電氣信息學(xué)院;
【基金】：國家自然基金面上項目(No.51475198) 吉林省青年科研基金項目(No.20140520064) 中國博士后科學(xué)基金資助項目(No.2015M570270)
【分類號】：TB559

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2389402