用于确定介质的填充深度的方法和对应的装置
| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN201310145054.2 | 申请日 | 2013-04-24 |
| 公开(公告)号 | CN103376145B | 公开(公告)日 | 2018-03-30 |
| 申请人 | 克洛纳测量技术有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | M.格丁; M.福格特; | 第一发明人 | M.格丁 |
| 权利人 | 克洛纳测量技术有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 克洛纳测量技术有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份： | 城市 | 当前专利权人所在城市： |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：德国杜伊斯堡 | 邮编 | 当前专利权人邮编： |
| 主IPC国际分类 | G01F23/28 | 所有IPC国际分类 | G01F23/28 |
| 专利引用数量 | 4 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 11 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 中国专利代理(香港)有限公司 | 专利代理人 | 徐予红; 王忠忠; |
| 摘要 | 描述和示出一种用于确定介质的填充深度的方法，其中，发射发射 信号 ，接收接收信号，以及鉴于过程变量来评估接收信号。本 发明 的目标是提供一种用于确定介质的填充深度的方法，该方法允许通用且灵活地处理接收信号中的 干扰信号 。使用这里论述的方法来实现该目标，其中，用这样的方式发射具有可调的发射信号特性的发射信号，以及/或者，用这样的方式接收具有可调的接收特性的接收信号，以及/或者，用这样的方式使用可调的评估标准来评估接收信号和/或从接收信号导出的信号，该方式为将接收信号和/或从接收信号导出的信号滤波成至少一个子信号。此外，本发明涉及一种用于确定介质的填充深度的装置。 | ||
| 权利要求 | 1.一种根据传递时间方法来确定介质的填充深度的方法，其中，发射至少一个发射信号，其中，接收至少一个接收信号，以及其中，至少鉴于所述填充深度来评估所述接收信号，其特征在于 |
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| 说明书全文 | 用于确定介质的填充深度的方法和对应的装置技术领域[0002] 当说方法打算用于确定填充深度，以及鉴于填充深度来评估接收信号时，则想要这样的方法，其中仅监测填充深度，即，其中，不必存在所有填充深度的连续可确定性。同样地，填充深度的评估不仅包括显示深度，而且这意味着关于填充深度来处理接收信号，例如，使得接收信号可作为电流或电压信号，用于进一步的处理。发射信号和接收信号典型地是(特别是)电磁信号，但其它信号当然也是合适的，例如声波。 [0003] 此外，本发明涉及用于确定介质的填充深度的对应的装置，其具有用于发射至少一个（特别是电磁的）发射信号的至少一个发射单元，具有用于接收至少一个（特别是电磁的）接收信号的至少一个接收单元，以及具有用于评估接收信号的至少一个评估单元。 背景技术[0004] 在工业测量技术中，雷达深度测量装置常常用来确定介质（诸如液体、散装固体或泥浆）在容器(诸如罐、筒仓或管道)内部的深度。测量装置所执行的传递时间方法基于该物理定律，即，例如电磁信号的传递距离等于传递时间和传播速度的乘积。如果测量介质在容器中的填充深度，则传递距离对应于发出电磁信号且又接收该电磁信号的天线与介质的表面之间的距离的两倍。主要基于所谓的回波函数或相应数字化的包络曲线来确定需要的回波信号(即，在介质的表面上反射的信号)及其传递时间。包络曲线将回波信号的幅度表示为距离“天线–介质的表面”或信号的传递时间的函数。可根据天线到容器的底部的已知距离和通过测量确定的介质的表面到天线的距离之间的差来计算填充深度。发射的电磁信号和接收的电磁信号主要是微波辐射。使用超声波的测量也是可行的。 [0005] 实际上，不幸的是，接收信号不仅包括在介质的表面上反射的实际回波信号，而且还包括干扰信号，例如，在信号部分地穿透到介质(特别是，具有低导电性的非常干的介质)中之后产生的多次反射的干扰信号或者来自容器壁、焊缝、壁中的凹部、混合器、注入管线等上的反射的干扰信号。材料锥形通常导致源自材料锥形本身的表面和休止角两者的扩散和方向性反向散射。这些干扰信号会使评估接收信号变复杂，并且可导致测量误差。特别是在具有小介电常数和低导电率的介质中会出现很大的困难。 [0006] 公开的专利申请DE 102009055262 A1描述了一种用于使用具有干扰信号的接收信号来确定填充深度的方法。可根据学习阶段中作为基于应用和装置的测试信号的结果的期望响应信号来确定比较信号。在运行阶段中，将接收信号与参考信号进行比较，而且当出现高于接收信号的阈值的偏差时，确定深度。在公开的专利申请中，也论述了用于现有技术对具有干扰的这样的接收信号的评估的其它方法。 [0007] 现有技术的缺点在于，在大多数情况下，仅提供选择性地起作用且通常复杂的方法用于信号评估。 [0008] 因而，本发明的目标是提供一种用于确定介质的填充深度方法，该方法允许通用且灵活地处理接收信号中的干扰信号。 发明内容[0009] 根据本发明，使用这里论述的方法来在一开始以及基本上实现所指出的目标，其中，用这样的方式发射具有可调的发射信号特性的发射信号，以及/或者，用这样的方式接收具有可调的接收特性的接收信号，以及/或者，用这样的方式使用可调的评估标准来评估接收信号和/或从接收信号导出的信号，该方式为将接收信号和/或从接收信号导出的信号滤波成至少一个子信号。虽然在下面与借助于传递时间方法的填充深度确定有关地来论述和阐明过程，但根据本发明的方法通常可用于任何用于确定不同的过程变量的方法。与确定或监测方法共有的是，发射发射信号，并且又将发射信号作为接收信号接收，其中，可根据接收信号来确定过程变量填充深度，或者过程变量填充深度可隐含过程变量填充深度的变化。 [0010] 为了简化观察起见，接收信号主要由发射信号在介质的表面上的实际回波信号和其它反射等引起的干扰信号组成。为了评估，通常减少来自接收信号的信息，其中，形成和进一步处理接收信号的包络曲线。因此，特别是，从接收信号导出包络曲线中的信号(特别地，例如：相对于距离/时间标绘接收信号强度的包络曲线)。在下面中，因此对接收信号的评估也分别涉及对包络曲线的评估，或者概括地说涉及对从接收信号导出的信号的评估。取决于配置，在评估或处理的部分步骤中多次处理接收信号，或者可从接收信号中生成若干导出的信号。 [0011] 本发明基于接收信号由可具有相应的、不同的信号特性的若干个叠加的相干的反向散射信号组成的发现。这还意味着接收信号具有带有不同特性的准部分或分量，其中，可能的不同子信号被叠加、放大、衰减或彼此抵消。照这样，例如，当单独的信号来自介质的表面上的反射，而其它信号来自容器壁上的反射时，子信号源自不同的空间区域。此外，单独的信号可在传递时间上有所不同。当将直接反射在介质的表面上的信号与多重反射信号进行比较时，可发觉这一点。此外，取决于反射表面，也可发生极化效应，使得子信号在它们的极化中不同。总的来说，存在许多特性，其中，接收信号中的子信号不同，并且因而允许彼此再次分离–以及允许可能的选择性评估。因此，接收到信息的分集。 [0012] 在根据本发明的方法中，执行发射信号的发射、接收信号的接收和/或接收信号的评估，使得接收信号相对于信号特性而分成至少一个子组，其中，接收信号因而被滤波成至少一个子信号。有利地，产生和评估若干个子信号。针对发射、接收或评估，单独地完成这一点，或者进行适当的组合，以便达到期望效果。在根据本发明的方法中，按照有助于接收信号的多样性的分量的相应的特性来组织分量，以便获得子组的经滤波的子信号。子信号优选地允许对接收信号的较容易的(子)评估，这是因为它们对造成它们的一个或多个反射/一个或多个散射的类型的特定相关性。 [0013] 在一个设计中，发射信号特性和/或接收信号特性和/或评估标准是频率和/或频带和/或极化和/或立体角，以及/或者信号形式和/或信号接收时间。特别是，接收信号的特性也是频率、极化、时间(即，特别是，发射发射信号和接收信号到达接收器之间的时间)或接收信号所发自的立体角。 [0014] 以下设计特别是涉及对接收信号的评估的性质。在一个设计中，提供了，通过使用评估标准频率或极化或立体角或信号接收时刻中的至少一个作为滤波器维度，将接收信号和/或根据接收信号形成的包络曲线和/或从接收信号导出的信号滤波成一个子信号。特别地通过使用傅立叶变换或傅立叶逆变换来生成取决于接收信号或者相应地从接收信号导出供进一步处理和/或评估的信号。傅立叶变换或傅立叶逆变换在其它设计中可能应用不止一次，或者在所有情况下，在滤波或进一步处理相应的子信号或从它们导出的信号中应用不止一次。 [0015] 在一个设计中，接收信号或取决于接收信号的信号(其中将把包络曲线计算在内)经受若干个滤波器，在滤波器之间可选地应用另外的不同的处理步骤，诸如所述傅立叶变换。评估标准为例如频率、极化、立体角或传递时间。例如，如果根据频率，或者在频率范围(频带和子频带)内，滤波接收信号，则产生在预定频率内的子信号。同样的情况也适用于相对于极化或立体角的子信号。当考虑立体角时，取决于应用，考虑下者是必要的，即，介质的填充深度可能不均匀，例如，可具有材料锥形，使得从表面反射的信号不仅仅来自一个空间区域或一个方向。 [0016] 以下设计涉及使用经滤波的信号作为接收信号的子信号。在一个实施例中，提供了，利用不同的评估标准作为滤波器变量来将接收信号和/或包络曲线和/或导出的信号滤波成至少一个子信号。从子信号中获得信息，比较和/或结合该信息，其中，这至少优选地产生关于过程变量（即，填充深度）的通用信息。在这个设计中，接收信号或取决于接收信号且从接收信号中产生的信号根据滤波器分类成子信号，并且从子信号中提取信息。在一个设计中，子信号不相交，而在另一个设计中，子信号部分地交迭。如果滤波器大小为例如频率，则交迭频带可用于滤波。信号波峰、在子信号中的它们的形状或者它们的位置和幅度是确定信息的示例。可从子信号中恢复且用于识别和分类的其它参数为例如信号能量、信号功率或信号幅度等。例如，可根据采样的信号、包络曲线检测或极大值搜索来计算这些参数。评估由应用于子信号的阈值检测组成。此外，这些参数还允许作为识别的可靠性的概率的测量的应用。另外，从子信号中获得的参数可用于较好、较快或较容易地评估另一个子信号。 [0017] 在一个设计中，将子信号与已知的和适当地存储的比较信号进行比较。取决于设计，以相同的相应的评估判据，但以其它限制或参数或者以其它评估标准，使子信号经受进一步的滤波。滤波或处理的类型通常可为固定的，或者可如需要的那样取决于例如信号质量或出现的信号的种类来调节。来自作为接收信号的子系统的子信号的信息适当地结合，或者与彼此比较，以便获得过程变量的整体指示。如有必要，使用提取的信息来进一步处理最佳匹配的子信号或接收信号。 [0018] 备选地，使用信息来在随后的测量中较好地修改发射信号的发射或接收信号的接收。此外，可实现对似乎合理考虑的评估，或者使用来自子信号的信息来明确对另一个子信号的评估。在过程中，取决于具有相对于评估判据(例如，频率、极化、立体角、传递时间)的相同滤波，但以不同的参数值(不同的频率范围；水平极化或垂直极化、直接朝向介质的立体角或具有横向倾斜的立体角、在零和最大期望时间或明显超过期望的时间之间的时期)生成的子信号的设计，信息产生，或者信息源自作为以不同的评估标准滤波的结果的子信号。优点在于细分成子信号，如有必要，子信号可较容易地评估，而且在所有情况下，提供特定信息，该特定信息因为叠加而在接收信号中不那么容易获得乃至在其中消失。另一个优点起因于这样的事实，即，还容易地实现对复杂的表面结构的较高级的评估。因此，照这样进行三维表面测量。 [0019] 特别是在一个设计中，获得来自子信号的信息，其中，从子信号中识别至少一个部分信号。特别地，部分信号是不同于周围环境信号的幅度的信号波峰。因此，在最简单的情况下，最大信号的检测用于这个部分信号识别。部分信号可为来自介质的表面的实际需要回波，但也可为干扰信号。在目前通常借助于传递时间方法来确定和监测作为过程变量的填充深度的情况下，这种部分信号(特别是，其通过其形式或其位置来表征)的出现与反射相关联。用(用于确定可能的其它过程变量的)其它方法，由于其它条件的原因，这些部分信号因此产生。 [0020] 由于子信号具有不同的含义(这取决于它是关于填充深度的需要的信号还是干扰信号)，所以在一个设计中提供了，将经识别的部分信号分配给至少两个信号类别(特别是，类别回波信号(即，关于过程变量填充深度的来自介质的表面的反射信号)或类别干扰信号)中的一个类别。在这个设计中，在识别之后，通过滤波接收信号产生的子信号内发现的部分信号被分类成部分信号的两个信号类别或类型中的一个。所关注的是作为关注的信号的在介质的表面上反射的“回波信号”和“干扰信号”之间的差别。可能从子信号中提取的信息或参数用于对子信号分类。这里，在一个看法中，子信号被认为是携带关于实际需要信号或干扰信号的信息的随机变量。这产生例如关于子信号的差异的统计参数，或者与彼此的相互关系。因此也可使用统计方法来从子信号中获得信息，以及使得能够进行识别和分类。 [0021] 在以前的设计中，部分信号在它们的识别之后经受分类，并且特别是用于进一步使用子信号和产生提取的信息。这里存在两个误差源。这些误差源中的一个是部分信号的识别，而另一个是将其分类成至少两个信号类别中的一个。在两个步骤期间，可出现误差，或者两个陈述都与某种程度的确定性或不确定性相关联。因此，在一个设计中，在识别和/或分类期间，指定识别和/或分类的可靠性的相应的概率。例如，信噪比可用于评估识别，或者相邻信号之间的接近性，该相邻信号中的一个被识别为部分信号。在至少一个后面的步骤中，使用关于相应的概率的这个信息来控制来自子信号的信息与整体信息的融合，其中如有必要的话适当地对信息进行加权。为了得到对分类的可靠性的概率的测量，例如，可按照呈特征值(诸如距离测量，例如，欧几里得距离或马哈拉诺比斯距离)的形式的类别(“来自介质的表面的回波信号”或“干扰信号”)的特性来使用多元特征分析的方法。 [0022] 在以下，设计处理发射发射信号、接收接收信号和评估接收信号的相互影响。 [0023] 在一个设计中，接收具有可调的接收特性的接收信号，并且根据接收特性来评估接收信号和/或导出的信号，特别是滤波接收信号和/或导出的信号。在这个设计中，正好当接收到接收信号时在在评估的范围中滤波之前发生预滤波，其中，接收了具有预定或可调的接收特性的接收信号。滤波包括使信号片段衰减或者完全取消信号的片段。在接收单元中，例如，设置特定的极化，用于接收该信号，使得即使在恢复接收信号的时候，也相对于极化来进行滤波。备选地或附加地，仅在可调的时段中接收接收信号，使得例如由多次反射产生且因此具有长得多的传递时间的信号不被接收，并且因而被滤波掉。此外，在一个设计中，对准呈接收天线的形式的接收单元，使得基本上仅接收来自相关联的空间区域的信号。因而评估与接收性质相耦合，以便适当地设计评估，以及合并预滤波。 [0024] 在再一个设计中，发射具有可调的发射信号特性的发射信号，并且根据发射信号特性来评估接收信号和/或导出的信号，特别地滤波接收信号和/或导出的信号。在这个设计中，产生具有预定属性的发射信号，从而导致这样的事实，即，接收信号已经预先被滤波过，或者一些信号经历不同的加权，例如，衰减或放大。将这个预设置考虑用于评估，或者将预设置包括在滤波和进一步的评估中。 [0025] 在方法的附加的设计中，结合最后两个设计，使得发射和接收各自以特定的特性进行。在评估产生接收信号中，考虑了两个预设置，即，协调了发射发射信号，接收接收信号，并且对接收信号的评估。为了准确地评估或设置发射参数和接收参数，例如，在一个设计中，接入了神经网络。为了获得信息，除了神经网络之外，数值分类器(例如，最小距离分类器、Byes分类器、最大似然分类器、最近邻分类器等)或模糊分类器可用于分类或识别。在这方面，可使用先前已知的参数等，或者执行学习过程用于评估、进一步的处理或滤波，这导致独立地优化评估和/或滤波。 [0026] 此外，根据本发明的另外的教导，用用于如上面提到的那样确定介质的填充深度的装置来实现前面导出和描述的目标，该装置具有用于发射至少一个(特别是电磁的)发射信号的至少一个发射单元，具有用于接收至少一个接收信号的至少一个接收单元，以及具有用于评估接收信号的至少一个评估单元。目前，发射单元和/或接收单元和/或评估单元设计成实现根据上面提到的设计中的至少一个设计的方法。 [0027] 在装置的一个设计中，提供至少一个控制单元，其使发射单元和/或接收单元和/或评估单元彼此协调，以及如有必要，以控制或调节的方式起作用。 [0028] 在再一个设计中，备选地或附加地，提供至少一个存储单元，评估单元在其中存储特别是在评估单元中获得的信息和/或整体信息，作为历史数据。评估单元使用存储单元的历史数据来收集信息和/或整体信息。在这个设计中，存储的数据用于评估当前接收到的信号或包络曲线或通过滤波产生的子信号。例如，如果从测量得知哪些干扰信号由哪些已知和优选的固定干扰源（disrupter）导致，则可相应地简化评估，其中，例如根据接收信号或幅度中的情形来取消了这些干扰信号。此外，例如，如果已知填充深度的变化速率，则可较快速和容易地得到回波信号的下一个值，因为先前识别了来自介质的表面的回波信号。附图说明 [0029] 详细地说，存在设计和进一步开发用于确定介质的填充深度的根据本发明的方法和根据本发明的对应的装置的许多可能性。一方面，在这里参照本申请，另一方面，结合附图来参照实施例的以下描述。附图如下所示： [0030] 图1是基本上示出借助于传递时间方法的填充深度测量的功能的因果关系的图示， [0031] 图2是基本上示出测量装置的功能的因果关系的图示， [0032] 图3是利用图1中示出的构造的测量的包络曲线中的接收信号的图示，以及[0033] 图4是示出用于用图1中示出的构造测量填充深度的方法的关系的示意性序列。 具体实施方式[0034] 在图1中示意性地示出用于测量填充深度的构造，其中，用图2中示意性地示出的测量装置来获得图3中示出的接收信号，其中，测量对应于图4中示意性地示出的序列。 [0035] 图1示出测量布置，其中，介质1的填充深度由测量装置2确定。介质1是散装材料，在这种情况下，散装材料不具有平的表面，而是相反，由于材料锥形的原因而具有波状轮廓。介质1在容器中，容器在左边具有焊缝，而在右边具有凹部。如果测量装置2的发射信号遇到这些扰动中的一个，则这导致测量装置2接收的信号在最糟糕的情况下可导致搞错来自介质1的表面的信号，以及计算出填充深度的错误的值。 [0036] 在示出的实现中，由于介质的特殊的表面拓扑结构，评估还必须设计成比介质1的平坦表面的情况更复杂。在特别干的介质1中，也可出现，电磁发射信号在再次反射回来之前首先穿透少许，使得填充深度的不准确的值也可能是结果。如这里在部分地封闭的容器3中示出的那样，信号可经历多次反射，该信号可能明显地较迟才被测量装置2接收，但是，可导致确定的填充深度低得多。 [0037] 在确定填充深度中，事实上电磁信号的传递时间取决于它们的(通常已知)传播速度，以及发射器和介质1的反射表面之间的距离，以及表面和信号的接收器之间的距离。在大多数实现中，发射器和接收器由相同的天线实现。在一种情况中，将从测量装置2中以其发射信号的立体角指示为虚线，然后再次指示为点划线，其中，这对应于其中测量装置2的发射单元将发射信号发射到不同的空间区域中的实施例。 [0038] 图2示出测量装置2的一个实施例的框图，测量装置2包括具有喇叭天线的合并的发射和接收单元4，5。这个发射和接收单元4，5生成电磁发射信号，并且发出该电磁发射信号，而且还接收接收信号。从而，可单独地或优选地改变或设置用于发射或生成发射信号的参数和用于接收接收信号的参数。在合并的发射和接收单元4，5的下游的评估单元6评估电磁接收信号，并且特别是，确定过程变量填充深度的值。在示出的示例中，提供独立的控制单元7，控制单元7执行在发射4、接收5和评估单元6之间的协调，并且针对彼此调节它们，用于将接收信号滤波成子信号，或者处理从子信号中获得的信息。评估单元6使用存储单元8来处理信号或信息，其中，为了参考和识别目的，存放来自至少一个先前的测量的子信号。 [0039] 图3示出具有相关联的包络曲线的接收信号的片段。在运行时间上标绘接收信号的单独的幅度。具有其非常平稳的路线的包络曲线或幅度意味着接收信号的信息减少，其表明用于基于现有技术中的传递时间方法来确定填充深度的、对最重要的信号的评估的便利简化。在包络曲线中看到四个部分信号9、10，部分信号9、10在幅度上与其它信号不同，并且因而是凸出的。从现有技术中已知用以识别这样的部分信号的相应的算法。当接收信号或包络曲线例如按照传递时间而分成四个子信号时，识别部分信号9、10更简单。这允许例如运行相同的计算机例程，其中，在子信号生成之后，在提取信息时确定仅一个极大值用于识别部分信号。 [0040] 如图1中示出的那样，两个反射源自介质1，而且由于来自焊缝或壁的凹部的反射的原因，两个反射是干扰信号。为了进一步的处理，必须在识别部分信号9、10之后执行部分信号9、10的另一个分类。从图3的信号与图1的结构的比较得出的是，干扰信号较接近测量装置2，并且因而也具有比介质的表面上的反射产生的信号更短的传递时间。因此之故，图3中的前两个部分信号9是干扰信号，而两个其它部分信号10源自介质的表面。也可例如通过控制接收接收信号的时间，来执行对需要的回波信号的滤波，其中仅在某个时间期满之后登记信号。在这个示例中，存储单元8的优点也变得清楚，优点包括能够存储来自介质的给定状态下的介质的表面的两个回波信号出现在接收信号中的信息。 [0041] 在图4中示出方法的示意性序列。在步骤101中，通过使用可设置的信号发射特性作为发射参数或信号生成参数，优选地朝介质发射或发送发射信号。发射特性的参数是例如频率、极化角或以其发送发射信号的立体角。随后，发射信号朝接收器的反射与介质或者与其周围环境(例如，容器壁或装置)相互作用。在下一个步骤102中，接收具有可调的接收特性的接收信号。这些参数是例如极化，还有频率或传递时间，一直到该传递时间仍然接收到接收信号。例如通过枢转或移动用于接收的天线，可实现从其接收接收信号的立体角。 [0042] 在已经是接收信号的评估的一部分的步骤103中，接收信号经受滤波，使得产生至少一个子信号，在步骤104中，子信号供应至少一个信息块或特性或相应的参数，特别用于随后识别子信号内的至少一个部分信号。在一个实施例中，借助于希尔伯特变换和绝对值测量，作为基于包络曲线的幅度的识别的一个变型，执行随后的识别（特别是在步骤105中）。最初对接收信号执行傅立叶变换，用于对时间信号进行频率滤波。在频谱上经滤波的子信号然后经受傅立叶逆变换，用于在步骤105中识别至少一个子信号(或特别表征的波峰)，使得再次产生时间信号。随后，例如通过变化分析来对经识别的部分信号分类–即，将经识别的部分信号分配给至少两个类别中的一个类别。特别是，这些是两个类别，即，“来自介质的表面的回波信号”和“干扰信号”。特别是，来自步骤104中的子信号的分析的信息用于识别和分类。在一个实施例中，独立于识别来执行分类。 [0043] 在如上面描述的评估的单独的步骤之间，如有必要，取决于滤波的类型或处理或评估的类型，进行傅立叶变换和随后的子信号的傅立叶逆变换或另外的处理。在所有情况下，处理的类型或评估步骤可选地取决于对于接收信号使用的滤波的类型。特别是，在接收信号已经经受前面的频率滤波之后使用傅立叶变换。备选地，通过希尔伯特变换获得包络曲线。鉴于相对于极化、立体角或传递时间的滤波，子信号产生，其中使用或接通具有不同的极化的接收信号(即，相对于极化而选通)，或者其中通过枢转天线射束获得来自不同的方向的信号(即，关于方向而选通)，或者其中在不同的测量时间点处记录接收信号(即，在时间-选通意义上，关于接收时间而选通)。 [0044] 步骤105的输出优选地包括被识别为有效的或者从介质的表面中检测到作为离天线的距离或信号的传递时间的函数的回波信号信息，或者相应的被同样地识别的回波信号信息。在步骤105中，还可根据被检测为有效的信号来确定过程变量（诸如距离）用于识别和分类。可选地，基于测量环境中的已知关系（诸如干扰源的已知距离），切掉或封闭被干扰信号重叠或者是错误的评估数据或信息。此外，在评估的变型中，被识别为有效或者从介质的表面检测到的回波信号信息可被解释为以信号的传递时间或距离为条件的概率密度函数，其中，按照过程变量填充深度，使用统计分布参数（例如，作为天线和介质的表面之间的平均距离的估计量的强调，或者相应地，作为对距离变化的估计的经验方差、标准偏差）来执行评估。例如，也可使用概率密度函数或来自它的参数的基于模型的估计。 [0045] 如有必要，重复地进行步骤103中的滤波、步骤104中的信息或参数的提取等以及步骤105中的识别或分类的序列。在这个过程中，用不同的滤波器将接收信号在某种程度上滤波为子信号，并且子信号在某种程度上经受附加的滤波或其它进一步的处理。 [0046] 在一个变型中，最初基于频率来滤波接收信号，以及然后基于极化方向来滤波接收信号。备选地，并且未示出，当在步骤102中接收接收信号时，并且因而在频率滤波之前，这种相对于极化方向的滤波已经发生。 [0047] 在步骤106中，对来自子信号的单独的信息进行汇编，以便获得关于过程变量填充深度的整体信息。步骤103-105在这里可概括为预处理，其中，实际评估在步骤106中进行。在步骤106中，优选地还将概率用于识别子信号，以及对子信号分类，用于评估得到对来自子信号的信息，以获得填充深度的可靠指示。 [0048] 步骤107允许在步骤101中的发射信号的发射、步骤102中的接收信号的接收以及步骤103中的接收信号的评估的开始之间进行协调。 |
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