超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 二十七

2002 年曹茂永等人在高噪聲背景下采用傅立葉變換（頻率域下進行）頻譜分析和成分分析對超聲波信號進行分析，并根據分析結果來判斷濾波的頻率范圍，采用自相關技術實現高噪聲情況下的超聲波回波信號的識別方法。缺點是在分析過程中并沒有考慮信號的時域和相位信息，原始信號波形無法完全重構。為了解決這一問題，他們采用了相關算法回避了信號重構需要保留的相位信息，并且在運算上有快速算法，實現起來簡單，但是當接收到的回波信號中存在相關噪聲信號，如聲學干擾信號，那么在信號處理中也會被保留下來。

由于過零檢測是在時域下進行的，因此主要的研究過程是利用各種濾波手段來實現對信號的降噪處理。但是傳統的維納濾波器在超聲波測量上并不適用，因為超聲波信號具有兩個重要特點：一是超聲波檢測信號只持續有限的時間；二是傳播過程中各種因素使信號有失真現象。因此2002 年Izquierdo 等人[53]采用了時頻維納濾波器來解決這兩個問題。試驗結果表明時頻分析算法能有效地解決提高信噪比的問題。

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