[发明专利]基于导波雷达的物位提取方法

权利要求书

1.一种基于导波雷达的物位提取方法，其特征在于，包括：

步骤1：利用导波雷达物位计采集不同距离的完整回波信号并记录实际物位距离r，并将所述回波信号通过低通滤波器进行滤波；

步骤2：将所述滤波后回波信号的顶部回波点作为参考点，对齐不同距离下的回波信号的参考点；

步骤3：进行回波峰值寻找，找出滤波后回波信号中所有波峰值和波谷值；

步骤4：在波峰值点中找到理想回波点，得到理想回波点对应的距离R；

步骤5：通过三次样条插值方式进行距离插值计算，得到不同距离对应的回波点，以及对应的距离R；

步骤6：将插值计算得到物位距离R与实际物位距离r对比，获得所述物位提取方法的误差值。

2.根据权利要求1所述的基于导波雷达的物位提取方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤31：找出回波信号矩阵X中的信号最小值点x_min，并将回波信号矩阵X中的第一列去除，并将信号最小值x_min添加至回波信号矩阵X的最后一列，重组后得到第一变形矩阵Y：

Y＝[y₁,y₂…,y_n]＝[x₂,x₃…,x_min]；

步骤32：将滤波后回波信号X最后一列去除，并将信号最小值x_min加入回波信号矩阵X的最后一列，重组后得到第二变形矩阵Z：

Z＝[z₁,z₂…,z_n]＝[x_min,x₁…,x_n-1]；

步骤33：将回波信号矩阵X与第一变形矩阵Y中的各元素对应进行比较，得到矩阵A：

A＝[a₁,a₂…,a_n]，

其中，

步骤34：将回波信号矩阵X与第二变形矩阵Z中的各元素对应进行比较，得到矩阵B:

B＝[b₁,b₂…,b_n]，

其中，

步骤35：将矩阵A和矩阵B中对应位置的元素相乘，获得矩阵M，矩阵M中元素值为1的点即为波峰值点；

步骤36：将回波信号矩阵X与第一变形矩阵Y中的各元素对应进行比较，得到矩阵E：

E＝[e₁,e₂…,e_n]，

其中，

步骤37：将回波信号矩阵X与第二变形矩阵Z中的元素对应进行比较，得到矩阵F:

F＝[f₁,f₂…,f_n]，

其中，

步骤38：将矩阵E和矩阵F中对应位置的元素相乘，获得矩阵N，矩阵N中元素值为1的点即为波谷值点。

3.根据权利要求2所述的基于导波雷达的物位提取方法，其特征在于，所述步骤4包括：

通过实际采样得到的回波信号数据设定所述波峰值点与所述波谷值点的差值门限，找出唯一的波峰值点作为理想回波点，所述理想回波点对应距离R＝(t-t₀)c/2，其中，R为计算获得的物位距离，c为光速，t₀为时钟起始时间，t为导波雷达物位计自反射脉冲信号至接收回波信号的时间。