超声波渡越时间估计：扩展卡尔曼滤波的应用

"基于扩展卡尔曼滤波的超声波渡越时间估计 (2011年) - 工程技术论文" 这篇论文介绍了一种利用扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman Filter, EKF）来精确估计超声波渡越时间的新方法，尤其适用于处理双回波重叠的情况。在超声波检测技术中，渡越时间是指超声波从发射到接收所经历的时间，它是评估物体特性或检测缺陷的关键参数。 传统的单回波包络经验模型在处理单一回波时效果良好，但在双回波重叠的情况下，模型的准确性会降低。论文作者通过现有单回波模型，推导出了适应双重叠回波包络的理论模型。这个新模型考虑了两个回波的时间差和相位差对回波包络形状的影响，这在实际应用中是至关重要的因素。 扩展卡尔曼滤波是一种在非线性系统中应用卡尔曼滤波的有效方法，它通过线性化非线性系统状态方程来逼近真实状态。论文中，EKF被用于估计上述理论模型的参数，从而能更精确地估计出两个回波的渡越时间。通过对不同时间差和相位差条件进行仿真实验，验证了该方法在抑制噪声方面的能力，结果显示该方法能够准确估计两个回波的渡越时间，具有较高的抗干扰性能。 该研究对超声波检测技术的改进和提升具有重要意义，尤其是在复杂环境或多重回波干扰下的应用，如工业检测、医疗成像等领域。采用EKF的方法可以提高超声波信号的处理精度，为后续的数据分析和决策提供更可靠的基础。 关键词涉及到的信息处理技术、超声波、渡越时间、扩展卡尔曼滤波、参数估计和噪声抑制，都是论文的核心内容。论文作者包括魏国教授，他的研究领域是测控系统和多功能敏感技术信号处理，以及王昕博士研究生，专注于多功能传感技术和信号处理。这项工作得到了国家自然科学基金等多个项目的资助，表明其在学术界和工程实践中的重要价值。