超声波流量计多声道气体测量技术探讨 三十

单纯的傅立叶分析只能确定信号的频率分布信息，而不能确定某些特定频率成分在何时出现的时域信息，因此仅用傅立叶分析处理时变信号是不能满足要求的。而在阈值法的过零点检测中，短时间傅立叶变换和小波变换相结合是比较好的滤波算法，具备时、频分析的能力。利用小波变换进行降噪处理主要需要考虑的内容有：阈值的选用原则、采用什么小波算法等。2002 年Lazar 等人[61]对小波分析在超声波信号处理上的应用进行了综合研究，他们分析了不同阈值算法，对不同信噪比的信号进行了试验。1999 年张广明等人利用超声波信号的渐进特性，采用了渐进小波来提取超声波信号的小波基，计算得到小波基的移动熵，再通过移动熵实现信号和噪声的分离以及信号的定位，最后利用反变换重构去噪后的波形。这种算法充分利用了超声波信号的时域、频域和相位信息，因此波形能够非常准确的定位。2000 年Chapa 等人[63]采用匹配小波对假设超声波信号进行了处理，由于处理过程中结合了时域受限、衰减、振荡等超声波信号的特点，提出构造特定的匹配小波，然后对假设信号进行小波分解，在小波域中的适当尺度下进行了滤波处理。采用匹配滤波可以较好地抑制噪声，并且在时间—空间坐标上产生更高更尖锐的峰值，便于后续处理。2002 年兰从庆等人也做了类似的研究工作。小波分析最大特点就是分析精度可调，但是众多频率通带的划分以及处理过程需要较大的计算量，如果应用于超声波流量计的信号处理时，很难保证其实时测量。

超声波流量计