CN201689170U - 一种回波处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种回波处理装置，涉及回波处理领域，所述装置主要包括：放大器、比较器、串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块和时间计数模块；所述放大器对匹配处理后的回波信号进行放大，放大后的回波信号进入到所述比较器中整形成数字信号并进行处理，处理后的数字信号接入到所述串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中，所述时间计数模块控制所述开关电路，有选择的记录并计数一个或多个有用信号；实时的采用多波比较方式对回波信号进行处理。该回波处理装置的处理速度快，回波数据更加精确、稳定，并且减少了产品的成本和能量的需求及损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及回波处理领域，特别涉及一种回波处理装置。
背景技术
目前，市场上所用的时域反射式测距仪(包括雷达式、激光式、超声波式、磁致伸缩式等)，主要是通过测距仪发射一个脉冲信号或脉冲串(即发射信号或称问询信号)至目标表面，该脉冲信号或脉冲串被目标反射后又被测距仪探测到，记录脉冲信号或脉冲串往返的时间，并利用此时间计算测距仪与目标之间的距离。
现有技术中，测距仪主要有以下两种：
1、基于A/D(Analog/Digital，模拟/数字)转换器的测距仪，通过该测距仪可以进行硬件滤波和数字滤波，适合复杂的回波检测处理。
2、基于单波比较的测距仪，该测距仪通过对返回的回波信号进行放大和硬件滤波，再与预先设定的一个门限电压进行比较，比较后的信号就可以直接进入CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)进行简单的数字处理，这种测距仪适合简单的回波，处理极其简单、成本低廉、能量损耗极低。
发明人在实现本实用新型的过程中，发现上述现有技术至少存在以下缺点和不足：
基于A/D转换器的测距仪，需要高精度的快速A/D转换器，数字滤波需要大量的RAM(Random Access Memory，随机存储器)空间及具有和数字滤波相应的快速数字滤波硬件设备，例如：DSP(Digital SignalProcessing，数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或CPU，增加了大量的硬件成本和能量损耗；基于单波比较的测距仪容易受噪声、虚假信号和毛刺的影响。
实用新型内容
为了降低产品的成本和能量功耗，减少受噪声、虚假信号和毛刺的影响，本实用新型提供了一种回波处理装置，所述装置主要包括：放大器、比较器、串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块和时间计数模块；
所述放大器对匹配处理后的回波信号进行放大，放大后的回波信号进入到所述比较器中整形成数字信号并进行处理，处理后的数字信号接入到所述串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中，所述时间计数模块控制所述开关电路，有选择的记录并计数一个或多个有用信号；并实时的采用多波比较方式对回波信号进行处理。
所述串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中的开关电路，具体为：模拟开关电路或数字开关电路。
所述放大器具体为：高共模抑制比的带通放大器。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是：
通过使用了简单的硬件电路，采用多波比较方式对回波信号进行处理，并以相应简单的软件处理鉴别程序，增强测量的精度和可靠性，提高了检测实时性，减少了受噪声、虚假信号和毛刺的影响，该回波处理装置的处理速度快，回波数据更加精确、稳定，并且减少了产品的成本和能量的需求及损耗。
附图说明
图1是本实用新型提供的回波处理装置的结构框图；
图2是本实用新型提供的回波信号的波形图；
图3是本实用新型提供的回波处理装置的实施结果的波形图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
为了降低产品的成本和能量功耗，减少受噪声、虚假信号和毛刺的影响，本实用新型实施例提供了一种回波处理装置，参见图1，该装置主要包括：放大器、比较器、串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块和时间计数模块；
放大器对匹配处理后的回波信号进行放大，放大后的回波信号进入到比较器中整形成数字信号并进行处理，处理后的数字信号接入到串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中，时间计数模块控制开关电路，有选择的记录并计数一个或多个有用信号；并实时的采用多波比较方式对回波信号进行处理，从而鉴别和计算回波信号从发射到返回所用的时间，得到和目标之间的距离。
进一步地，放大后的回波信号进入到比较器中整形成数字信号并进行处理具体为：放大后的回波信号经与预设门限值进行比较，得到大于预设门限值的回波信号，并将大于预设门限值的回波信号整形成数字信号并进行处理。其中，预设门限值根据实际应用中的具体情况来确定，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。
其中，大于阈值的信号为有用信号，阈值的取值根据实际应用中的具体情况来确定，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。
其中，实时的采用多波比较方式对回波信号进行处理具体为：检测回波信号的多个相关的反射波，获得更多的回波信息，利用回波信号的发射波和反射波的相关性，使得数据处理程序无论处理随机信号或固定噪声信号或虚假信号时，都可以更加可靠有效、且提高了测量距离的精度和准确性。
进一步地，该串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中的开关电路具体为：模拟开关电路或数字开关电路。
进一步地，该时间计数模块可以为时间计数器、CPU、DSP和FPGA等能实现时间计数功能的器件，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。
进一步地，由于回波信号比较微弱，噪声干扰比较大，为了提高输入阻抗，本实用新型实施例优选高共模抑制比的带通放大器。
下面对回波处理装置的具体工作方式进行描述，详见下文：
回波信号经匹配电路接入到放大器中，放大器对接入的匹配后的回波信号进行放大，得到放大后的回波信号，抑制了噪声，将放大后的回波信号接入到比较器中，经与预设门限值比较整形成数字信号，并对数字信号进行处理，剔除低峰值、频率高的杂波干扰信号；将处理后的数字信号接入到串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中，时间计数模块控制串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中的开关电路，时间计数模块根据阈值有选择的允许和记录一个或多个有用信号，时间计数模块对有用信号进行计数；并实时的采用多波比较方式对回波信号进行处理，从而鉴别和计算出回波信号从发射到返回该回波处理装置所用的时间，以此获得该回波处理装置和目标之间的距离。
通过对图3和图2的测试波形进行对比，可以看出本实用新型实施例提供的回波处理装置可以达到更好的效果。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种回波处理装置，通过简单的电路，采用多波比较方式对回波信号进行处理，实现了对目标距离的测量，该回波处理装置的处理速度快，回波数据更加精确、稳定，并且减少了产品的成本和能量的需求及损耗。
以上的各部分的电路，若没有特别注明的，均采用本领域技术人员熟知的常规产品或常规电路并采用常规方式连接。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种回波处理装置，其特征在于，所述装置包括：放大器、比较器、串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块和时间计数模块；
所述放大器对匹配处理后的回波信号进行放大，放大后的回波信号进入到所述比较器中整形成数字信号并进行处理，处理后的数字信号接入到所述串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中，所述时间计数模块控制所述开关电路，有选择的记录并计数一个或多个有用信号；实时的采用多波比较方式对回波信号进行处理。
2.根据权利要求1所述的回波处理装置，其特征在于，所述串行转并行移位寄存器与开关电路的整合模块中的开关电路，具体为：模拟开关电路或数字开关电路。
3.根据权利要求1所述的回波处理装置，其特征在于，所述放大器具体为：高共模抑制比的带通放大器。
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| CN2010202170042U CN201689170U (zh) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | 一种回波处理装置 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107801235A (zh) * | 2016-09-02 | 2018-03-13 | 马维尔国际贸易有限公司 | 通信系统中的回波或干扰消除功率节省管理系统和方法 |
| TWI783123B (zh) * | 2018-03-29 | 2022-11-11 | 日商Ｖ科技股份有限公司 | 超音波測距裝置及超音波測距方法 |
| WO2023019573A1 (zh) * | 2021-08-20 | 2023-02-23 | 深圳市速腾聚创科技有限公司 | 测距方法、波形检测方法、装置及相关设备 |
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2010
- 2010-06-07 CN CN2010202170042U patent/CN201689170U/zh not_active Expired - Fee Related
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