超声波流量计流量检测技术的探讨  三十八

计算信号功率谱的方法可以分为两类；一为线性估计方法，有自相关估计、自协方差法及周期图法等。另一类为非线性估计方法，有最大似然法、最大熵法等．线性估计方法是有偏的谱估计方法，谱分辨率随数据长度的增加而提高。非线性估计方法大多是无偏的谱估计方法，可以获得高的谱分辨率。

系统采用周期图法进行谱分析，这种方法直接用序列x(珂)的FFr来实现对功率谱的估计。美国Polysonics公司新推出的190系列的多普勒流量计、便携式DDF3088型夹装式多普勒流量计中所采用的数字信号分析都是以Fl呵为基础的功率谱分析，这说明了以H呵为基础的谱分析技术应用于多普勒流量计的可行性．同以基于Bl算法的最大熵谱法为代表的现代谱分析方法比较，周期图法对长序列的计算精度高，对谐波的抑制能力强，处理非过零采样的数据，计算精度不受影响；而基于Bllrg算法的谱分析方法是适用于短序列的分析，分辨率较高。Burg算法抑制随机噪声能力强，但抑制确定性噪声的能力比周期图法差，而选用的数字信号处理器1Ms320LF2407A可以在毫秒级完成1024点的FFT计算，而且考虑到计算精度、处理时间及系统小型化等问题，所以本系统采用周期图法对多普勒信号进行功率谱分析，并辅以数字滤波技术，有效的解决了数字信号处理方法在应用于超声多普勒信号中存在的计算精度和实时性这两个技术问题。以下将对周期图法原理进行简单的介绍。

超声波流量计