超聲波流量計同波信號的時差計算探討二
1．2超聲波流量計相關(guān)算法原理
為方便求出渡越時間下，無流量狀態(tài)下超聲波探頭B端接收到的第一組信號戈(t)作為基準(zhǔn)信號，有風(fēng)狀態(tài)下接收到的信號為y(t)，則信號x(f)和，，(t)是兩個僅在時間上延遲的波形
相近的信號，它們的互相關(guān)函數(shù)R。
由相關(guān)理淪得，當(dāng)相關(guān)函數(shù)取得最大值時，即為兩通道回波全局的最相似點(diǎn).
2算法處理
2．1極性相關(guān)算法
為了加快相關(guān)函數(shù)的計算速度，提高流量測量的實(shí)時性，在極性化后仍維持原信號的平穩(wěn)性與遍歷性，其極性相關(guān)函數(shù)尺一(下)與傳統(tǒng)相關(guān)函數(shù)k(r)在相同的下值達(dá)到峰值點(diǎn)∞1，求出R。一(r)的峰值點(diǎn)就可以確定茹(t)和y(￡)的時延差值r。，因此采用極性互相關(guān)算法替代傳統(tǒng)相關(guān)算法在理論上是可行的。為方便使用數(shù)字電路計算相關(guān)函數(shù)，通過A／D轉(zhuǎn)換器采集到的樣本函數(shù)作極性化處理后得到符號函數(shù)，在相關(guān)函數(shù)的實(shí)際運(yùn)算過程中，硬件系統(tǒng)只需要進(jìn)行一次數(shù)據(jù)的符號判斷，消耗1個指令周期時間，加法運(yùn)算消耗4個指令周期時間，運(yùn)算時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直接進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算的指令周期，提高了系統(tǒng)的實(shí)時性。
檢驗極性相關(guān)函數(shù)是否可替代傳統(tǒng)相關(guān)算法，可采用MATLAB建立信號極性化模型，對理想正弦函數(shù)和實(shí)際采樣的回波信號進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算和極性相關(guān)算法運(yùn)算，以傳統(tǒng)極性相關(guān)函數(shù)的峰值點(diǎn)為基準(zhǔn)。圖4為理想信號模型的函數(shù)圖形、符號函數(shù)圖形和相關(guān)函數(shù)圖形，可以看出兩相關(guān)函數(shù)峰值位置點(diǎn)是完全重合的，這就說明極性相關(guān)算法替代傳統(tǒng)相關(guān)算法在理論E是可行的。
(b)信號極性化函數(shù)
超聲波流量計
官方動態(tài)