超聲波流量計使用編碼技術的探討 十八

2、接收信號捕捉問題：

同步捕捉接收信號是精確測量超聲信號傳播時間的前提。由于在低流速時(0．1m／s)，測得順流和逆流傳播時間(i=1.2)的相對誤差己，應優于lO^-5，而t_i本就是10^-4s數量級，因此測量的絕對分辨率要達到10^-9s(ns)；同樣在高流速時(10m／s)，測量的絕對分辨率要達到10^-7s。時間測量的分辨率要求太高，用常規的“采樣+脈沖計數”方式來捕捉接收信號不現實。

針對上述問題，本課題提出了基于偽隨機編碼技術的超聲波氣體流量計信號處理系統，從原理上避免了觸發位置選擇問題，而且只要保證接收信號的同步，傳播時間的測量誤差可非常小。

第三章編碼超聲測量系統的理論基礎與分析仿真

3．1編碼超聲測量的理論基礎

本文利用偽隨機編碼信號對超聲換能器進行激勵，結合相關計算，以實現超聲波流量計對氣體流量的測量，稱之為編碼超聲氣體流量測量系統。

3．1．1偽隨機編碼信號的介紹

一個序列，一方面它的結構(或形式)是可以預先確定的，并且是可以重復地產生和復制的；另一方面它又具有某種隨機序列的隨機特性(即統計特性)，便稱這種序列為偽隨機序列。簡單的說，偽隨機序列是具有某種隨機特性的確定序列。若將偽隨機序列作為一種用于通訊的信息并輔以具體的物理手段模擬(如波形)，則稱其為偽隨機碼。

目前已知的偽隨機序列有巴克序列、m序列、L序列、H序列、互補序列等。偽隨機碼由于其隨機特性，特別是雙值自相關特性，和預先可確定性以及可重復實現的特點，使它在許多實際領域，如測距導航、通訊擴頻、系統辨識等有著廣泛的應用。

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