スペクトラム拡散 2

　マイコンのDACを超音波素子に接続して放射、オシロのプローブを超音波素子に接続して受信、PCで相関処理、をやってみた。



　黒い破線で見えている部分が相関値の高い部分。うまく相関できている部分はサイドローブが下がるので、暗くなる。相関できていない部分は全体的に高いノイズレベルになるために明るくなる。スペクトラム全域に渡って輝度が変わるのは、距離だったり向きだったりの変化が支配的な気がする。

　とりあえずファーストライトが目的なので、軸の量に絶対値が与えられているわけではないけど、内部処理としては1ピクセルあたり2万分の1の変化量になっているはず。つまり中心から上下に10ピクセルずれると約0.15m/s分のドップラーシフト、という感じ。
　画像の高さは101pxなので、±0.875m/sの範囲が見えているはず。0.1m/sくらいの感度はありそう。

　テキトーにスペクトラム拡散符号を超音波で出して相対距離を変えながら受信して、テキトーに書いたプログラムで相関処理して、思った以上にしっかりレンジレートが見えている感じでびっくり。
　超音波がどの程度の距離まで受信できるかはわからないけど、マイコンを使った超音波距離計の作例で10m弱くらいは測距できているようだし、反射波でなく直接波を使えるわけだから、30mくらいまでは問題なさそう。
　欲を言うと150mくらいまでレンジレート測れるといいんだけどなぁ。流石に厳しそう。トライステートの基板でアレイアンテナ作ったりするとかなり利得稼げそうだけど、今度は追尾の問題が出てくる。

　とりあえず、データ処理の改良とかを行いつつ、送信側ももう少しなんとかしつつ、受信側を作ったり、か。Nucleo-F303REならオペアンプ内蔵なのでそれなりの利得を稼げるから、距離5mくらいまでなら問題なく受信できるようになるはず。
　タイミングの同期が問題だけど、水晶のクロックなら60秒程度なら問題ない誤差に収まるから、最初にどちらかがパルスを出して、それに同期して送信or受信を開始する、というふうにすれば、測距もできるようになるはず。NucleoはHSE乗ってないので水晶追加しなきゃいけないけど、手持ちにいくつかあるはず。
　パルスが47msだから、アンビギュイティは16mくらいか。うーん、微妙。。。追い追い考えよう。