[发明专利]一种基于π/4-QPSK扩频超声波通信的金属储油罐温度检测方法

说明书

本发明公开了一种基于π/4‑QPSK扩频超声波通信的金属储油罐温度检测方法，包括：测温电路获取到当前时刻下封闭金属储油罐内的温度数据，将温度数据进行调制处理并将调制后的信号转换为超声波信号，以封闭金属储油罐壁作为传输介质传输到封闭金属罐外；将接收到的超声波信号转换为电信号并进行解调处理，得到封闭金属储油罐内的温度数据，并将温度数据通过显示装置显示出来；得到温度数据后，需要进行调整，比如升高、降低或者温度不变。将温度调整信息作为输入信息进行调制处理后，转换为超声波信号，再以封闭金属储油罐壁作为传输介质，传输到封闭金属罐内转换为电信号，并将电信号进行解调处理，可以得到对温度的控制信息，进行温度调整。

技术领域

本发明涉及超声波通信方法尤其涉及一种基于π/4-QPSK扩频超声波通信的金属储油罐温度检测方法。

背景技术

储油罐的温度是油品保存的一个重要参数，过高的温度会导致食用油品变酸、变质等影响。目前，储油罐的测温多为采用测温光纤方式，此种方式需在封闭储油罐上预留线缆位置，将影响储油罐的密封性，采用超声波作为通信载体传输温度信息可以不需要在储油罐上预留线缆位置，还可以避免金属储油罐产生的电磁波静电屏蔽的现象。

此外传统π/4-QPSK调制方法为基带信号I、Q两路所对应的相位差分别为π/4、3π/4、5π/4和7π/4，初始相位为0，这样差分编码后的π/4-QPSK信号的相位有8种，分别为0、π/4、π/2、3π/4、π、5π/4、3π/2和7π/4，对应两路差分信号会产生‘±1’、‘±0.707’和‘0’五种幅值，在幅值不同的情况下进行相关运算时，无法判断同步性与相关性，造成扩频通信接收端解扩进行相关运算时产生错误同步的结果，同时造成解调结果发生错误。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于π/4-QPSK扩频超声波通信的金属储油罐温度检测方法，具体步骤包括：

S1：采用测温电路获取到当前时刻下封闭金属储油罐内的温度数据，并将温度数据送到调制器中；

S2：调制器将测温电路获取到的温度数据进行调制处理，并将调制处理后的信号送到超声波换能器；

S3：超声波换能器将调制后的数据信号转换为超声波信号，采用封闭金属储油罐壁作为传输介质将该超声波信号传输至封闭金属罐外的第二超声波换能器；

S4：第二超声波换能器将接收到的超声波信号转换为便于处理的电信号，并将电信号传送至解调器；

S5：解调器对得到的电信号进行解调处理获得封闭金属储油罐内的温度数据并显示；

S6：基于封闭金属储油罐内的温度对该封闭金属储油罐内的温度进行调控并记录该温度调控数据；

S7：将该温度调控数据传送至调制器中进行调制处理，并将调制后的信号发送到金属储油罐外的第二超声波换能器；

S8：金属储油罐外的第二超声波换能器将调制后的数据信号转换为超声波信号，以封闭金属储油罐壁作为传输介质，将该超声波信号传送至封闭金属罐内的超声波换能器；

S9：封闭金属罐内的超声波换能器将接收到的超声波信号转换为便于处理的电信号，并将电信号送到解调器；

S10：解调器对得到的电信号进行解调处理获得对封闭金属储油罐内温度的控制信息，将此控制信息传送至温度控制装置进行温度调整。

其中S2与S7中调制器对数据进行调制处理方法一致，调制器对数据调制处理具体如下：

将需要发送的数据进行串并转换，即将原始的一组串行数据D(t)转换为两组并行数据I(t)、Q(t)，其中变为并行数据后，其每个码元持续时间是输入码元持续时间的二倍；