超聲波流量計(jì)流量檢測技術(shù)的探討  三十七

4．2．2數(shù)據(jù)處理的選擇

(I)傅里葉變換原理

傅里葉變換是一種將時(shí)域信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域信號的變換形式．在頻域分析中，頻譜分析是信號分析的重要內(nèi)容，它反映了系統(tǒng)性能的好壞．所謂信號的頻譜，就是指信號的頻率及對應(yīng)的幅度值、相位，也可以分別稱為幅度譜和相位譜。

傅里葉變換是數(shù)字信號處理中對信號進(jìn)行分析時(shí)經(jīng)常采用的一種方法。但是如果采用常規(guī)的傅里葉變換，則該算法的運(yùn)算量會特別大，不適于需要高速運(yùn)行的嵌入式控制系統(tǒng)中采用，而通常方法是采用快速傅里葉變換(FFT)陬刪。下面將討論快速傅里葉變換的基本原理。

上述推導(dǎo)表明：一個(gè)Ⅳ點(diǎn)的DFT可以被分解為兩個(gè)^您點(diǎn)的DFT，每個(gè)Ⅳ／2點(diǎn)的DFT又可分為兩個(gè)^鵬點(diǎn)的DFT．以此類推，當(dāng)Ⅳ為2的整數(shù)次冪時(shí)(^陲礦)，由于每分解一次降低一階冪次，所以通過朋次分解，最后全部成為一系列2點(diǎn)DFT運(yùn)算。以上是按時(shí)間抽取的快速傅里葉變換(H呵)算法．

 (2)功率譜密度估計(jì)

功率譜反映了信號的功率在頻域隨頻率∞的分布，隨機(jī)信號的功率譜密度用來描述信號的能量特征隨頻率的變化關(guān)系。功率譜密度簡稱功率譜，對功率譜的估計(jì)又稱功率譜估計(jì)。功率譜估計(jì)在隨機(jī)信號處理中有著極其廣泛的應(yīng)用，是平穩(wěn)隨機(jī)過程在頻域描述各頻率成分的功率分布情況的基本特征量，而多普勒信號在一定時(shí)間段內(nèi)可以看成是一種廣義平穩(wěn)信號，故可以采用功率譜分析。

超聲波流量計(jì)