簡單介紹雷達液位計信號處理流程

雷達液位計是通過對發射信號進行頻率調制，將距離信號轉換成線性頻率信號，從而達到測距的目的測量儀表。所以說信號處理算法對雷達液位計測量是否準確是否可靠，都有著重要的影響。我們必須要了解信號處理的流程，更好的了解雷達液位計，最終目的是更好的使用它從而達到最佳測量結果。

雷達液位計的信號處理步驟有四步，第一步是前期處理，包括采樣和濾波，在雷達液位計的工程應用中，天線接收到的信號經過T/R分量接收后下變頻為零中頻信號，再經過低通濾波器得到比較平坦的回波信號，最后通過AID接收，存儲成為接收數字的有效序列。在整個采樣過程中，為了不對后期的信號處理造成太大的干擾，雷達液位計通常只對實際工況的測量范圍進行采樣。這個時域結果的宏觀表示就是設定范圍。然后要對數據進行一系列的處理，例如噪聲數據處理和缺失數據處理。第二步是回波信號提取技術，可以有效提取回波信號的方法有，小波提取算法，利用小波變換將特征向量分解為小波金字塔結構，并對其進行歸一化閾值算法處理。還有回波特征提取算法利用信號的時域特征，采用自適應算術平均法對信號進行處理。與傳統閾值提取算法相比，針對單脈沖雷達回波信號的優缺點，工程上采用極值法對信號進行有效處理。極值法的基本思想是一次性提取雷達物位計回波信號中的極值點，然后從極值點中分離出有效目標反射電磁波。

（圖源網絡）

第三步是工況篩選技術，一種是綜合評判分析，主要基于基本電磁波的時域反射特性，但在實際工程應用中，會出現多種因素綜合作用的結果。各種工業條件的數據量化。以下是綜合評價分析的一般步驟：一、使用綜合評價分析的前提是對各個工況的數據進行收集、整理、量化和檢驗。然后，根據不同的操作條件對各種參數進行加權。最后根據工況設置，對整個測量回波結果進行加權評分。識別和監控得分最高的回波以進行后續距離計算。另一種是動態分析，主要思想是以不斷變化的液位信號為研究對象，利用雷達的動態目標跟蹤技術和優化的自回歸數據處理算法，最終找到符合實際和工業的回波液位。最后一步是距離計算技術，如果要將濾波后的液位信號轉換成距離信息輸出，則需要經過距離計算算法進行處理。根據測距節點選擇方法的不同，計算液位距離最主流的方法是脈寬中值取樣式、上升沿取樣式、下降沿取樣式，這三種。

以上就是雷達液位計信號處理的流程，就像我開頭所說，信號處理算法對雷達液位計的測量精確度、可靠性都起著重要作用。無論是雷達液位計行業中的技術人員或是使用者，都應該對這部分知識有所了解。