[发明专利]超声波补偿方法、装置以及超声波收发装置

说明书

本申请实施例提供一种超声波补偿装置、方法及超声波收发装置，该超声波补偿装置包括：接收部，其将声波信号转换为电信号；可变增益放大器，其对电信号进行可变增益放大；RC充放电网络，其向所述可变增益放大器输出非线性控制信号，所述非线性控制信号控制所述可变增益放大器的放大倍数；以及控制器，其开启或关闭所述RC充放电网络，所述RC充放电网络包括一个电阻和一个电容，所述电阻的两端分别连接所述控制器和所述可变增益放大器，所述电容的一端连接在所述电阻和所述可变增益放大器之间，所述电容的另一端接地。根据本申请实施例，能够以低成本的方式实现增益电压的精确控制，提高测量精度和抗干扰能力。

技术领域

本申请涉及超声波检测领域，特别涉及一种超声波补偿方法、装置以及超声波收发装置。

背景技术

目前，超声波技术被广泛地应用，一种常见的应用是利用超声波技术进行测距、物体探测等。例如，通过超声波的飞行时间测量到物体的距离和/或检测物体的位置，飞行时间为超声波发射器发出超声波的时刻和超声波接收器接收到返回的超声波的时刻之间的时间。

通常，对超声波接收器的接收信号进行一系列的信号处理，以识别出返回的超声波信号，即确定超声波接收器接收到返回的超声波的时刻，从而实现测距、物体探测等。

在接收器侧进行超声波识别的技术中，往往将接收信号和预定阈值进行比较，在接收信号大于预定阈值的情况下判断接收到了超声波信号。

但是，超声波信号在传播的过程中会呈现衰减，不同飞行时间的超声波信号的衰减特性具有很大差异。为了在超声波接收器侧准确识别出返回的超声波信号，往往需要在超声波接收侧设置可变增益放大器以补偿衰减，期望不同的接收信号尽可能达到同样的输出幅值，尽可能还原出超声波发射器发出的声波信号。

可变增益放大器的放大倍数取决于输入的控制信号(如电压信号)的大小，控制信号越大，放大倍数越大，控制信号越小，放大倍数越小。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

发明人发现，在现有的一些方案中，控制信号发生器产生线性电压信号以输入可变增益放大器，即控制信号发生器输出的电压信号随时间呈线性变化，如输出的电压信号为三角波上升沿信号。在现有的另一些方案中，为了补偿超声波的指数型衰减以及考虑到多重因素影响，以复杂的电路结构实现控制信号发生器。此外，在一些低成本的设计中，使用普通的运算放大电路放大接收信号，而不使用可变增益放大器。

但是，在现有的实现可变增益的控制信号发生器中，对于线性增益的方案而言，由于超声波衰减为指数型函数，线性增益补偿难以实现高精度的补偿，控制精度不高，而现有的指数型增益的控制信号发生器结构复杂成本非常高，且控制方式复杂，检测速度较慢，另外，使用普通运算放大电路的方案的补偿精度较低，并且存在动态范围小以及近距离信号容易饱和的问题。因此，如何以低成本的方式实现增益电压的高精度控制成为业内的重点课题。

本申请实施例提供一种超声波补偿装置、方法以及超声波收发装置，以低成本的方式实现增益电压的精确控制，提高抗干扰能力。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种超声波补偿装置，所述超声波补偿装置包括：

接收部，其将声波信号转换为电信号；

可变增益放大器，其对电信号进行可变增益放大；

RC充放电网络，其向所述可变增益放大器输出非线性控制信号，所述非线性控制信号控制所述可变增益放大器的放大倍数；以及

控制器，其开启或关闭所述RC充放电网络，