超聲波流量計使用編碼技術的探討 二十三
3.2編碼超聲測量系統(tǒng)參數(shù)選擇的分析、仿真
Matlab是美國Mathworks公司推出的一款優(yōu)秀的數(shù)學工具軟件,是一種高級技術計算語言和互動環(huán)境,用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析、數(shù)值計算等領域。
仿真實驗目的主要是在理論上驗證編碼相關技術的可行性,在進行相關運算時,一般用正電平代表1,負電平代表O,這樣得到的相關函數(shù)更接近&函數(shù);否則相關函數(shù)的值將恒大于零,而且由于0元素參與計算使相關函數(shù)的峰值下降,陡峭度變低。因此在Matlab仿真實驗中,將所有的0碼在進行相關計算時都轉(zhuǎn)換成了“-1”。
本文中選用偽隨機序列進行相位編碼及相關運算,所以著重討論偽隨機序列的相關結果跟以下參數(shù)的關系:采樣頻率fs、碼元寬度n、序列長度P、序列重復周期的個數(shù)q、延遲時間一碼元寬度比等,參數(shù)選擇的好壞決定著相關結果的精度。
3.2.1采樣頻率丘的分析、仿真
采樣頻率fs的高低直接決定了相關函數(shù)峰值位置的分辨率,測量值的時間分辨率為1/fs.
軟件采樣頻率的高低直接關系到相關函數(shù)峰值的分辨率。比較仿真結果中的橫軸坐標可以看到,軟件采樣點數(shù)越多,峰值分辨率就越高,測得的時間就越精確。但是軟件采樣頻率越高,對固定的測量時間來說,采樣點數(shù)就越多,因此采樣頻率的高低受信號處理設備計算能力的限制。比如總采樣點數(shù)為N,若用直接離散相關算法,計算相關函數(shù)就需要N2次乘法和N2次加法。所以要保證計算的實時性就要選擇性能較高的信號處理設備等。
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