超声波流量计使用编码技术的探讨  十

应用数字正弦信号发生器对超声换能器进行了编码特性实验研究，最终找到合适的编码方式和合适的编码参数。系统设计、调试完成后，试验是重要环节。它不仅验证系统的设计，而且检验系统的精度。

本课题的主要创新点如下：

l、将伪随机编码信号与相关时差法结合，应用于超声波气体流量计，提高流量计的测量精度。根据传统时差法与相关法原理，顺流、逆流两路接收信号的相关函数峰值位置对应的时间是顺、逆流超声波传播时间差。但在传统相关时差算法中，造成传播时间误差的因素很多，而伪随机编码技术很好地解决了精确度量相关峰值时间这一问题。

2、实现伪随机编码信号的调制、解调电路；比较几种编码方式的试验结果，确定参数的选取标准，并探索出较为切实可行的编码方式；引入Matlab软件算法配合硬件电路作为数字信号处理的方法，结合相关计算，从数据处理角度降低了超声流量测量的误差。

1．4本文的内容安排

本文章结构安排如下：

第一章绪论。介绍了超声波气体流量计课题提出的理论背景和现实意义，阐明了超声波气体流量计的优势；回顾超声波气体流量计的发展历史和国内外研究现状；在此基础上提出本课题主要研究任务。

第二章超声波流量测量原理与误差分析。介绍了超声波及超声波气体流量计检测原理；着重介绍了传统时差法超声波气体流量计，并分析流量计算公式，对其可能存在的系统误差进行分析；依据分析出的潜在问题提出解决方案。

第三章编码超声测量系统的理论基础与分析仿真。介绍编码超声测量系统的理论基础，包括数学原理和性质；详细阐述所选编码方式：巴克序列、L序列以及m序列的原理、优点；比较与传统相关算法流量测量的同异及优劣；并利用Matlab进行仿真实验，提出编码的相关技术指标；并对数据处理方式，如插值、滤波、重构等方法进行仿真。

第四章编码超声测量系统驱动及接收电路。利用数字式任意波形发生器，作为调制器使用，直接输出调制伪随机码信号，驱动超声波换能器；并进行参数甄选已达到实验要求。

第五章系统试验与数据分析。简要介绍试验方法及装置；应用Matlab编写算法对采集的数据进行处理分析，并计算系统的精度。

第七章总结与建议。对全文进行总结，提出进一步研究思路与建议。

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