超聲波流量計多聲道氣體測量技術探討 八十九

（3） 改進型數字極性相關算法的程序實現

對于記錄的超聲波信號過零點值，在通過極性相關處理來求取超聲波信號的歷

經時間之前，需要進行預處理回波信號來充分抑制噪聲對信號的干擾作用。本實驗系統采用記錄三次接收到的超聲波過零點值，并通過與邏輯運算的方法來抑制噪聲。

對于極性化后的回波信號，其前端的噪聲幅值大于零的地方也被轉化為‘1’，但是噪聲具有隨機性，這些轉化后的高電平值所在的時間段在3 次回波中是不同的，通過相與邏輯運算，可以將噪聲盡量的轉化為‘0’；而對于超聲波信號，每次接收到的信號都是相同的，極性化后為‘1’的時間段也相同，不會因為相與邏輯運算而被抑制掉，因此就達到了抑制噪聲的目的。選擇多少次回波來處理，是根據處理速度和對噪聲的抑制效果來考慮的。通過實驗觀察，選擇3 次回波來進行處理即可以達到要求了。

在超聲波氣體流量計實驗中，由于流速變化或其他一些干擾因素，這三次記錄

到的超聲波回波信號不一定是相同流速下得到的，這時3 次回波中的超聲波信號過零點值的時刻是不同的。當過零點值有很大偏差時，通過相與運算也會使得超聲波信號被抑制掉，這樣會得到錯誤的結果。因此相與之前還必需判斷這三次記錄的時間值，是否能保證是在相同流速下的超聲波回波信號。

超聲波流量計