涡街流量计智能技术的应用与原理 六
§1.2.3采用信号处理方法解决频率测量抗干扰问题
随着微处理器及DSP的发展,以及基于积分变换理论的频谱分析法对干扰信号有很强的抑制作用,近来国内外出现了采用软件以谱分析法来计算频率值的新研究热点。
通过对实际涡街信号和仿真信号的谱分析比较,发现两者在多种实验情况下均非常吻合,从而验证了仿真信号的正确性。通过比较两者也为监测涡街流量计系统正常运行提供了一个非常有前途的方法。
对各种仿真信号分别采用经典谱计算法和现代谱计算法进行谱分析,从而从中比较两种谱分析法的优缺点及适用性。指出现代谱方法计算信号的功率,对噪声有较强的抑制能力,对非整周期数据进行功率谱计算结果相对准确,在采样点数和采样时间间隔相同的情况下,现代谱分析算法的频率分辨率比经典谱计算法的高一倍。
将自适应滤波和功率谱分析结合在一起,通过自适应滤波得到涡街系统的最接近系统模型,然后采用了一种“修正线性预测谱”估计法对模型进行谱估计,最终通过功率谱峰检测器得到涡街信号的近似中心频率。这种方法特别适合于测量或估计涡街流量计这类受随机噪声和干扰影响了的信号频率。
针对不同频率的信号,建立不同参数的模型,实际上是一个自适应的过程。此陷波滤波器抑制一个特定的频率,并且几乎不受位于带宽以外频率的影响。由于其在陷波频率外的平直
性使其对影响涡街流量计精度的典型干扰不敏感。如果模型与实际情形完全吻合,有用信号分量被最大幅度地抑制,陷波频率即为涡街频率。
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