[发明专利]一种被测物体的状态参数确定方法和系统

说明书

本发明提出一种被测物体的状态参数确定方法和系统。该方法包括：在声波发射端产生声波信号，将声波信号和扩频伪随机码进行乘积以得到声波测距信号，发出声波测距信号，并且提取声波发射端的声波特征参数；在声波接收端捕获声波测距信号，提取声波接收端的声波特征参数；基于声波发射端的声波特征参数和声波接收端的声波特征参数检测被测物体的状态参数。本发明将扩频技术应用于声波测量，可以更准确地测量被测物体的状态参数。

技术领域

本发明属于声波测量技术领域，特别是一种被测物体的状态参数确定方法和系统。

背景技术

目前，主要用于定位的系统有电磁波定位系统、声波定位系统、光线定位系统等。

电磁波定位系统(GPS、蓝牙、wifi等)不够精准，尤其在环境复杂的地方或者是电磁波无法覆盖的地方，几乎无法定位。

由于脉冲声波定位精度低，抗干扰能力弱，又由于多普勒效应，声波定位的定位精度也不高。

发明内容

本发明实施方式提出一种被测物体的状态参数确定方法和系统。

本发明的技术方案如下：

一种被测物体的状态参数确定方法，该方法包括：

在声波发射端产生声波信号，将声波信号和扩频伪随机码进行乘积以得到声波测距信号，发出声波测距信号，并且提取声波发射端的声波特征参数；

在声波接收端捕获声波测距信号，提取声波接收端的声波特征参数；

基于声波发射端的声波特征参数和声波接收端的声波特征参数检测被测物体的状态参数。

在一个实施方式中，所述声波发射端和所述声波接收端位于同一设备以共同构成单端系统；或

所述声波发射端和所述声波接收端位于不同设备以共同构成双端系统。

在一个实施方式中，所述伪随机码为m序列或基于m序列衍生出的伪随机序列；或，

所述伪随机码基于下列方式获取：

设置长度为(2ⁿ－1)的m序列，其中n为正整数；

将长度为(2ⁿ－1)的m序列扩展为长度为2ⁿ的m序列；

基于长度为2ⁿ的m序列生成M序列，M＝FFT(1－2m)，其中FFT为快速傅里叶变换函数；

基于M序列生成一个长度为2ⁿ的M’序列，其中：

其中k是点数编号；abs是取绝对值函数；

对所述长度为2ⁿ的M’序列执行逆快速傅里叶变换以生成m’序列，作为所述伪随机码。

在一个实施方式中，该方法还包括：

通过上采样或下采样将在声波接收端捕获的声波测距信号的长度转换为与在声波发射端发出的声波测距信号的长度相同；

基于在声波发射端发出的声波测距信号与所述长度转换后的声波测距信号执行互相关运算以得到互相关序列；

在互相关序列中寻找最大相关值点所对应的位置；

基于最大相关值点所对应的位置、声波发射端的声波特征参数和声波接收端的声波特征参数，计算声波延迟时间。

在一个实施方式中，所述状态参数包括被测物体与声波发射端之间的距离；