液位测量在工业/工程系统状态监测等方面发挥着重要的作用,相应的测量方法已在化工、核反应、污水处理、地质灾害监测等领域得到了广泛的应用。基于声波共振的液位测量方法克服了超声波液位测量存在的寄生反射缺陷,但在周围环境噪声较多的情况下,存在共振频率点检测遗漏问题。针对该问题,本文利用证据理论(Dempster-Shafer理论)对具有不确定的观测信息(声波共振频率值)进行建模,并使用观测证据递归近似融合方法将遗漏的共振点补全,提高液位测量精度。主要工作如下:(1)声波共振液位测量原理分析。主要分析了声波共振测量的基本原理。该方法有效的克服了超声波液位测量方法中存在的寄生反射问题,但该方法受限于麦克风的灵敏度且量程较短。在此方法基础上提出的基于固定频段声波共振频率液位测量方法,发射固定频率的扫频信号,并利用共振频率点快速检测算法对合成波进行处理,通过共振频率点序列计算得到液位的高度,该方法提高了测量量程以及测量精度。(2)区间焦元型证据的近似约简及融合方法。对于“点值焦元型”证据组合过程中存在的“焦元爆炸”问题,目前已经有一些方法对其进行处理来约简焦元的个数,但针对“区间焦元型”证据存在的“焦元爆炸”问题,研究成果较少。所以,本文给出一种基于证据冗余性分析的区间焦元型证据近似约简方法,并通过数值算例分析以及后续在液位测量中的应用说明了所提方法的有效性。(3)基于观测证据递归近似融合的声波共振液位测量方法。由于周围环境噪声的影响,声波共振液位测量方法在提取共振点时,存在共振点遗漏的问题。针对该问题,使用随机模糊变量(RFV)构建区间型焦元对观测中存在的不确定信息进行建模;在区间焦元型证据构建完成后,基于(2)中的研究提出观测证据递归近似融合方法,融合过程可以自然地实现遗漏共振点的检测以及增补,增强了测量系统的抗干扰能力,同时也提高了液位测量系统的测量精度。