[发明专利]适用于导波雷达的增益自适应调节方法及系统

说明书

本发明提供一种适用于导波雷达的增益自适应调节方法及系统，对采集的多个原始回波信号进行模数转换后进行存储；提取幅值最大的反射波形为有效反射波形；查找有效反射波形对应的波形位置；根据波形位置在原始回波信号中查找该波形位置对应的幅值为有效反射波形幅值；将有效反射波形幅值与预设的幅值阈值范围进行比较，当有效反射波形幅值在幅值阈值范围内时，维持当前增益档位；当有效反射波形幅值大于幅值阈值范围的最大值时，在当前档位的基础上减小一档并重复上述步骤；当有效反射波形幅值小于幅值阈值范围的最小值时，在当前档位的基础上增大一档并重复上述步骤。本发明可以自动、智能的对导波雷达的增益进行自适应的调节。

技术领域

本发明涉及波导雷达测试领域，特别是涉及一种适用于导波雷达的增益自适应调节方法及系统。

背景技术

工业自动化领域用于连续料位测量的导波雷达物位计是现代工业现场一种常见的仪表，测量原理是电磁波通过导波杆发射出去，遇到被测物质后部分能量被反射回来，经过电路处理，送由处理器采集，通过智能软件识别出有效回波，从而计算出仪表距离料位的距离，再依据安装罐体的高度，计算出实际的料高。

导波雷达测量的物质可以是液体、也可以是固体，被测物质的介电常数特性是一个重要的特性，是决定能不能使用导波雷达这种仪表测量的关健因数，被测物质介电常数的大小直接影响到反射的电磁波的大小，也就是仪表接收到的原始回波的大小，一般情况下，我们希望原始回波中有效反射信号的幅值不能太小，也不能太大，太小的话软件识别真实有效反射回波可能有困难，造成有效反射回波信号识别错误或者找不到有效反射回波信号，进一步造成仪表测量错误或者失波；反射信号太大的话容易造成AD采集信号满幅，有效反射信号顶部或者大部分满幅，AD采集的数据不能真实反映有效原始回波的形状，造成仪表测量精度的降低。除去介电常数的影响，传感器长度也影响反射信号幅值的大小，一般情况下，反射信号幅值的大小随着传感器长度的增长而减小。所以，将有效反射回波信号的大小控制在一个合理的范围以内是非常重要的。

为了解决这个问题，导波雷达物位计在设计时，已经考虑了这个问题，硬件上设计了三种增益，也即三种放大倍数，小增益、中增益、大增益，有了这三种增益，可以根据现场被测物质介电常数的大小人工手动去菜单选择设定合适的增益倍数。这样的做法不智能，需要人为去操作干预，而且在有些现场，被测物质的介电常数不明确，在个别现场，连被测物质是什么都不知道，更别提介电常数这个参数，所以人工手动去设定这个参数显然不能满足所有现场的需求，也不智能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适用于导波雷达的增益自适应调节方法及系统，用于解决现有技术中不能自动调节导波雷达物位计的增益的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适用于导波雷达的增益自适应调节方法，预设多个由高到低的增益档位，预设一正常幅值范围，且预先设置一初始档位，所述方法包括：采集多个原始回波信号，对各所述原始回波信号进行模数转换后进行存储；对获取的多个反射波形的幅值进行比较，提取幅值最大的反射波形为有效反射波形；查找有效反射波形对应的波形位置；根据所述波形位置在所述原始回波信号中查找该波形位置对应的幅值为有效反射波形幅值；将所述有效反射波形幅值与预设的幅值阈值范围进行比较，当所述有效反射波形幅值在所述幅值阈值范围内时，维持当前增益档位；当所述有效反射波形幅值大于所述幅值阈值范围的最大值时，在当前档位的基础上减小一档并重复上述步骤；当所述有效反射波形幅值小于所述幅值阈值范围的最小值时，在当前档位的基础上增大一档并重复上述步骤。

于本发明一具体实施例中，所述初始档位为最大档位或最小档位。

于本发明一具体实施例中，以预设时间周期采集多个所述原始回波信号。

于本发明一具体实施例中，通过构建虚假回波，获取所述有效反射波形对应的波形位置以及所述有效反射波形幅值。