低频雷达液位计的测量精度（通常 ±0.2%~±1% 量程）很大程度上依赖于信号处理技术 —— 其核心任务是从复杂的回波信号（包含液位反射、罐壁杂波、障碍物反射、环境干扰等）中提取有效液位信息。信号处理方式的合理性直接影响对杂波的能力、对有效信号的识别精度，进而导致测量误差。具体影响机制及常见问题如下：

一、回波识别算法：决定 “有效信号” 与 “杂波” 的区分精度

低频雷达的回波信号是一系列随距离变化的能量峰值（“回波谱”），其中液位回波是动态变化的峰值（随液位升降移动），而杂波（罐壁、支架、搅拌器等）是固定位置的峰值。信号处理的核心是通过算法识别哪个峰值是液位。

若算法识别能力弱，易导致 “误判误差”：

当杂波峰值能量高于液位回波（如搅拌器反射信号强于平静液面），简单的会误将杂波判定为液位，导致测量值跳变至杂波位置（例如：实际液位 10 米，搅拌器在 5 米处反射强，测量值可能显示 5 米）。

若液位回波因波动（如液面有泡沫、波浪）出现多个连续峰值，算法若缺乏 “连续性跟踪” 能力，可能误选波动中的次高峰，导致测量值忽高忽低（误差可达 ±500mm 以上）。

优化算法可提升识别精度：

采用 “动态阈值法”：而非固定阈值，算法会根据回波整体能量分布自动调整阈值（例如：杂波区域阈值提高，液位可能出现的区域阈值降低），优先锁定动态变化的峰值。

结合 “历史轨迹跟踪”：记录液位的连续变化趋势（如过去 10 秒内的升降速率），对突然跳变的峰值（如杂波）进行过滤，仅保留符合趋势的峰值。

二、滤波技术：影响信号稳定性与响应速度的平衡

低频雷达的回波信号易受环境干扰（如电磁噪声、蒸汽 / 粉尘导致的信号衰减波动），需通过滤波处理平滑信号。但滤波方式不当会导致两类误差：

滤波不足：信号抖动误差

若未进行有效滤波（或滤波强度低），环境干扰会导致回波峰值位置波动（例如：电磁噪声使测量值在 ±100mm 内高频抖动），尤其在液位平稳时，显示值无法稳定，精度下降。

滤波过度：滞后误差

若采用强滤波（如大窗口滑动平均），虽然信号平滑，但对液位快速变化的响应会滞后。例如：向储罐快速灌装时，实际液位每分钟上升 1 米，而滤波窗口设为 10 秒，测量值会比实际液位滞后约 160mm（1m/60s×10s≈0.16m），导致实时性误差。

合理滤波策略：

需根据工况动态调整滤波参数：

静态液位（如储罐）：采用中等强度滤波（窗口 3~5 秒），平衡稳定性与响应速度；

动态液位（如灌装、卸料）：降低滤波强度（窗口 1~2 秒），或启用 “动态滤波模式”（液位变化快时自动减小窗口），减少滞后。

三、信号增益控制：影响远距离回波的识别能力

低频电磁波在传播中会因距离、介质（如蒸汽、粉尘）衰减，信号处理需通过 “增益控制” 放大弱回波（如远距离液位），但增益不当会引入误差：

增益不足：远距离回波丢失误差

对于大量程储罐（如 20 米以上），液位在罐底时回波信号弱，若增益不足，回波峰值会被噪声淹没，算法无法识别，导致测量值跳变至 “空罐” 或 “满罐”（误差可达全量程）。

增益过高：杂波放大误差

若增益设置过高，不仅放大有效回波，还会放大罐壁、粉尘的杂波信号，导致杂波峰值能量接近甚至超过液位回波，增加误判概率（例如：罐内有粉尘时，高增益会让粉尘反射的 “虚假回波带” 掩盖真实液位）。

优化策略：

采用 “距离相关增益”：根据距离动态调整增益（远距离回波增强增益，近距离回波降低增益），既保证远距离信号可识别，又避免近距离杂波被过度放大。

低频雷达因波束宽、杂波多，信号处理的核心矛盾是 **“如何在杂波的同时，不丢失或延迟有效液位信号”**。处理方式不当会导致：误判杂波为液位（固定误差）、信号抖动（随机误差）、响应滞后（动态误差）、远距离信号丢失（量程误差）等。反之，通过优化回波识别算法、动态滤波、虚假回波、自适应增益控制，可将低频雷达的测量精度提升至 ±0.2%~±0.5% 量程，接近高频雷达的水平（高频雷达优势更多在波束角，而非信号处理本身）。