我們都知道雷達(dá)物位計(jì)信號(hào)處理的關(guān)鍵是去噪，從而提取有用的信息。有專家根據(jù)調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的原理和信號(hào)處理的基本算法和傳統(tǒng)的傅里葉變換信號(hào)處理方法對(duì)比的方法，提出了小波變換去除回波干擾信號(hào)的方法。那么到底小波分析是否可以有效的應(yīng)用于物位計(jì)回波信號(hào)分析，提高測(cè)量精度呢?我們一起來(lái)探究!

近年來(lái)，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，用于測(cè)量液位、固體料位和兩種不同密度液體的界面的儀表被稱為液位計(jì)、料位計(jì)和界面計(jì)，統(tǒng)稱為物位儀表。其中，雷達(dá)類產(chǎn)品已成為物位儀表市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。市場(chǎng)上的雷達(dá)物位計(jì)種類繁多，今天主要以調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)為例來(lái)分析。調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)物位計(jì)的通用原理為雷達(dá)在罐頂發(fā)射電磁波，電磁波碰到介質(zhì)反射后被雷達(dá)接收，接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)之間的頻率差與介質(zhì)表面的距離成一定比例關(guān)系。

因?yàn)楣馑俸驼{(diào)頻斜率已知，因此估算出頻率差，便可得到雷達(dá)安裝位置料面的距離，再通過(guò)已知的罐體總高，減去雷達(dá)到料面的空間距離(簡(jiǎn)稱空高)，得出料位的高度。

根據(jù)LFMCw雷達(dá)測(cè)量原理，為了獲得距離信息，首先需要測(cè)量差頻信號(hào)丘的頻率值。線性調(diào)頻連續(xù)波LFMCw雷達(dá)在從目標(biāo)回波中提取距離信息時(shí)，最適合采用快速變換進(jìn)行處理。微波物位計(jì)的測(cè)量范圍一般在100m以內(nèi)，所以對(duì)發(fā)射功率的要求比較低，只有幾毫瓦，但是測(cè)量精度比較高，一般在1cm以內(nèi)，所以系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性和線性度都非常必需的。LFMCw雷達(dá)測(cè)量物位最簡(jiǎn)單的方法是利用FFT求反射波和透射波的頻率差，從而計(jì)算出物料高度。該方法的分辨率為r。它與發(fā)射波的掃描頻率帶寬成反比。因此，要實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)分辨率，需要極寬的掃描帶寬，這在技術(shù)上是難以實(shí)現(xiàn)的。

因此，直接從FFr得到的離散光譜峰值不能滿足高精度測(cè)量的要求，需要采用校正方法來(lái)提高精度，但這會(huì)給系統(tǒng)增加大量的計(jì)算負(fù)擔(dān)，降低測(cè)量精度。傅里葉分析只能得到信號(hào)整體的頻譜分析，不能對(duì)信號(hào)進(jìn)行局部分析。然而，小波分析不僅在時(shí)域和頻域都具有良好的定位特性，而且對(duì)高頻分量使用逐漸精細(xì)的時(shí)域采樣步驟，可以關(guān)注對(duì)象的任何細(xì)節(jié)。因此，小波變換優(yōu)于傅里葉變換，可以將其可視化為自適應(yīng)加窗傅里葉變換。與傳統(tǒng)的點(diǎn)目標(biāo)回波相比，用于提高雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量精度的寬帶雷達(dá)技術(shù)具有更多更好的局部波動(dòng)特性，尤其是在被測(cè)存儲(chǔ)容器進(jìn)料或卸料時(shí)。電平表的回波信號(hào)是瞬態(tài)的，廣義上也是一個(gè)非平穩(wěn)過(guò)程，因此可以利用小波變換技術(shù)對(duì)其進(jìn)行分析，以提高雷達(dá)信號(hào)處理的性能。

雷達(dá)信號(hào)處理的目的是消除干擾，以盡可能高的分辨率顯示目標(biāo)反射波，并提取有用的參數(shù)。小波變換以其良好的時(shí)頻特性被廣泛應(yīng)用于工程信號(hào)處理領(lǐng)域，也為雷達(dá)信號(hào)處理開辟了一條新途徑。