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龙图腾网恭喜哈尔滨工业大学申请的专利一种高采样率高精度的便捷实时声波测距系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114895311B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210380798.1，技术领域涉及：G01S15/08；该发明授权一种高采样率高精度的便捷实时声波测距系统是由汪志胜;崔俊宁设计研发完成，并于2022-04-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高采样率高精度的便捷实时声波测距系统在说明书摘要公布了：一种高采样率高精度的便捷实时声波测距系统，包括：板卡硬件、FPGA软件、实时测距软件。板卡硬件包括USB声卡芯片、DAC、MEMS数字麦克风及FPGA模块。USB声卡芯片为具备192kHz采样率的专用声卡芯片，与操作系统通信；DAC为高动态范围的音频解码芯片，转成模拟信号并输至音箱；MEMS数字麦克风具有宽频带响应范围；FPGA模块为GW1N系列芯片，连接MEMS数字麦克风。FPGA软件实现MEMS数字麦克风的信号采集、低通和抽取滤波，经IIS编码器将数据传输至USB声卡芯片，还产生PDM和IIS信号所需的精确时钟，实现收发采样率一致。实时测距软件在操作系统上实现，包括实时收发、互相关、互相关峰值消抖、距离转化模块。本发明具被收发一致的192kHz高采样率，能便捷进行高精度实时测距。

本发明授权一种高采样率高精度的便捷实时声波测距系统在权利要求书中公布了：1.一种高采样率高精度的便捷实时声波测距系统，包括：板卡硬件、FPGA软件、实时测距软件，其主要特征在于：①板卡硬件，主要包括：1进行与操作系统通信的支持192kHz采样率的USB声卡芯片；2进行IIS信号转换并传输至音箱的高动态范围DAC音频解码芯片；3进行超声回波获取的具备宽频带响应范围的MEMS数字麦克风；4FPGA模块；②FPGA软件模块，其调用MEMS数字麦克风以192kHz采样频率对超声波信号进行采集、低通滤波和抽取滤波，并通过IIS编码器将数据传输至USB声卡芯片；同时其还生成PDM和IIS信号所需的精确时钟，确保收发采样率一致和同步；其中，所述时钟通过对DAC的频率为49.152MHz的主时钟MCLK分频实现，具体包括为MEMS麦克风提供频率为3.072MHz的位时钟、为FPGA片内IIS编码器提供频率为192kHz的时钟；③实时测距软件，其由实时收发模块、互相关及其峰值消抖模块、距离转化模块组成：1实时收发模块，通过构建先进先出队列FIFO存储录音信号，并控制上位机内置的USB声卡驱动实现实时无阻塞播放发射信号和录音；其中，发射信号为线性调频chirp信号，频段为18kHz～22kHz；2互相关及其峰值消抖模块，截取与FIFO等长的发送信号，利用时域卷积定理计算收发信号的互相关序列；完成互相关运算后进行消抖操作，具体方式为：将多峰值互相关序列以Fs*T大小切分，并将各分块的互相关序列横轴归到0～Fs*T范围内，再提取各分块峰值对应的平移量Lag值并缓存，对Lag值序列取均值作为最终Lag值；3距离转化模块，基于已知初始位置Rref，通过公式R＝C·Lag2×Fs+Rref计算目标位置距离，其中C为声速，Fs为采样频率；为提高测距稳定性，将实时测距结果存入较短FIFO进行滑动窗高斯滤波并取均值作为最终距离值。

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