超声波流量计多声道气体测量技术探讨 二十七

2002 年曹茂永等人在高噪声背景下采用傅立叶变换（频率域下进行）频谱分析和成分分析对超声波信号进行分析，并根据分析结果来判断滤波的频率范围，采用自相关技术实现高噪声情况下的超声波回波信号的识别方法。缺点是在分析过程中并没有考虑信号的时域和相位信息，原始信号波形无法完全重构。为了解决这一问题，他们采用了相关算法回避了信号重构需要保留的相位信息，并且在运算上有快速算法，实现起来简单，但是当接收到的回波信号中存在相关噪声信号，如声学干扰信号，那么在信号处理中也会被保留下来。

由于过零检测是在时域下进行的，因此主要的研究过程是利用各种滤波手段来实现对信号的降噪处理。但是传统的维纳滤波器在超声波测量上并不适用，因为超声波信号具有两个重要特点：一是超声波检测信号只持续有限的时间；二是传播过程中各种因素使信号有失真现象。因此2002 年Izquierdo 等人[53]采用了时频维纳滤波器来解决这两个问题。试验结果表明时频分析算法能有效地解决提高信噪比的问题。

超声波流量计