近年来，随着我国电子工业的迅速发展，液位测量技术也在飞速地发展，向着更高精度和更宽广的应用领域发展。本文在分析了几种现有的液位测量传感器的性能、液位测量信号处理方法的基础上，提出了利用时域脉冲反射技术（TDR）的液位测量技术，并研究了基于此技术研制的液位自动监测仪的液位测量信号处理方法。 我们研制的TDR型液位自动监测系统具有高精度、算法灵活、性能可靠、适用面广和抗干扰能力强的特点。本论文的任务之一就是针对本系统液位测量信号的算法研究，以及完成测量数据的分析处理，液位测量信号的标定，以满足系统对复杂环境下液位测量信号处理的精度要求。论文主要工作包括以下内容： （1）根据TDR型液位监测系统测距原理，针对液位测量信号受噪声影响的特点，分析了TDR测量信号的特点，对实际测量信号易受随机噪声影响的特点，给出了两种信号消噪方法，FFT法和小波阈值消噪法，通过仿真模型的结果比较，得出利用小波阈值消噪法具有更高的精度。提出了采用db4小波基对信号分解4次的小波阈值去噪方法，得到了对原始信号滤波处理的最佳消噪算法，使用非线性最小二乘法进行曲线拟合，优化了小波阈值去噪的效果，并基于LabVIEW与MATLAB混合编程的思想实现了相关算法的仿真。系统测试显示基于此方案的液位信号分析获得了较高的测量精度，取得了良好的测试结果。 （2）如何提高TDR型液位监测系统的测量精度，是本论文研究的另一个重点。为提高系统测量精度，本文中对影响测量精度的温度、零点漂移提出了软件解决方案，并介绍了系统硬件设计上一项关键的部分——时间间隔展宽模块，通过这一模块将ns级信号在时域上展宽了106倍变成了ms级信号，从而提高系统液位测量的距离分辨率，实现液位测量的高精度要求。 数据处理模块中，针对液位信号采集数据进行了分析处理，包括剔除因测量环境影响引起的异常数据，对由温度引起的主要的系统误差提出了解决方案，最后运用稳健高效的截尾均值法来消除测量数据的随机误差。 （3）对液位高度的标定算法进行了改进，试验中发现，简单地用分段线性插值法的算法精度比较低，而拉格朗日插值法在一点插值时虽然计算方法较为简单，但是如果以后在测定液位容积时，高次插值会出现“龙格”现象，因此在综合比较了之后，本文提出了利用三次样条插值法，不仅不会出现拉格朗日高次插值存在的病态性质，而且保证了插值节点处的光滑度，这种方法在精度上比原来的方法有了很大提高，尤其是在以后计算液位容积曲线时具有较高的精度。 系统软件部分采用Delphi语言编制，包含了算法实现、通信、显示以及监控中心主机测量及整体运行情况界面设计等。液位测量信号经变换处理，液位信息送到监控中心，实现对储罐或者船舱液位情况的实时监测、调整。TDR型液位监测系统的软、硬件设计稳定可靠，运行良好。