超聲波流量計使用編碼技術的探討 二十三

3．2編碼超聲測量系統參數選擇的分析、仿真

Matlab是美國Mathworks公司推出的一款優秀的數學工具軟件，是一種高級技術計算語言和互動環境，用于算法開發、數據可視化、數據分析、數值計算等領域。

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更接近&函數；否則相關函數的值將恒大于零，而且由于0元素參與計算使相關函數的峰值下降，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的關系：采樣頻率f_s、碼元寬度n、序列長度P、序列重復周期的個數q、延遲時間一碼元寬度比等，參數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f_s的高低直接決定了相關函數峰值位置的分辨率，測量值的時間分辨率為1／f_s.

軟件采樣頻率的高低直接關系到相關函數峰值的分辨率。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。比如總采樣點數為N，若用直接離散相關算法，計算相關函數就需要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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