高粘度介质 + 杂质场景中，信号处理单元需解决 “杂质反射干扰” 与 “信号衰减严重” 问题，核心设计围绕 “滤波”“干扰识别” 与 “信号增强” 展开。首先是信号滤波方

案，采用 “多级组合滤波架构”：为 “硬件带通滤波”，在信号输入端串联 “有源带通滤波器”（频率与换能器工作频率一致，如 80kHz，带宽 ±5kHz），滤除杂质反射产生的低频（＜70kHz）与高频（＞90kHz）干扰（干扰衰减量≥50dB）；为 “自适应小波滤波”，通过 3 层小波分解，将信号分解为低频有效分量与高频干扰分量，对高频分量采用 “软阈值处理”（阈值根据杂质浓度动态调整），干扰率≥80%；第三级为 “滑动平均滤波”（窗口大小 5 点），进一步平滑滤波后的信号，液位波动幅度从 ±8mm 降至 ±1mm。

信号增强措施：前置放大器选用 “低噪声、高增益运算放大器（如 TI OPA847，输入噪声电压≤1.1nV/√Hz，增益带宽积 1.1GHz）”，将微弱回波信号（50mV）放大至 200-300mV（ADC 采样范围）；同时采用 “可变增益控制”，根据杂质浓度调整增益（杂质浓度高时增益 60dB，浓度低时增益 40dB），避免信号饱和或微弱。

杂质干扰方案：一是 “干扰信号识别”，通过 “回波特征提取算法”，分析回波信号的峰值宽度（杂质反射峰值宽度＞10μs，有效回波宽度＜5μs）、上升沿斜率（杂质反射上升沿斜率＜1V/μs，有效回波＞2V/μs），区分有效信号与杂质干扰（识别准确率≥95%）；二是 “多脉冲检测”，采用 “3 次脉冲发射 + 数据融合” 策略，仅保留 3 次测量中一致的液位值（偏差≤1mm），剔除杂质干扰导致的异常值（异常值剔除率≥98%）；三是 “距离门限设置”，根据储罐实际高度设置 “有效测量门限”（如 0.5-10m），门限外的杂质反射信号（如罐底沉淀杂质）直接屏蔽，不参与液位计算。

测量精度保障：每 3 个月在储罐停运期间，清理罐内杂质（杂质堆积厚度＞50mm 会影响测量），同时用 “标准钢卷尺” 人工校准液位（校准误差≤±1mm），若信号处理单元测量误差＞±0.5% FS，重新调整滤波参数与增益；每 6 个月测试信号处理单元的噪声水平（输入短路时噪声电压≤50μV），确保低噪声性能，避免杂质干扰叠加噪声导致的误差。