超声波流量计使用编码技术的探讨 二十

若用编码信号代替白噪声信号则可以克服上述缺点，并保留其优点。由于伪随机信号具有周期性(可确定性)和双值自相关特性，所以互相关函数的计算只需在伪随机信号的一个周期内完成，且具有类似万函数的形状；此外，伪随机信号很容易产生，其信号发生器是精确的噪声源，不受环境变化的影响，在测量互相关函数时，无统计误差，每次测试的结果一致。

综上所述，相关测量的方法回避了直接测量收发信号时间差所存在的困难，而是利用计算两信号相关函数峰值的方法来获得传播时间。为了使自相关函数图形具有尖锐的峰值特性，而且从容易获得的角度考虑，选择了具有优良自相关特性的相位编码。因此，编码测量技术正是相关原理结合伪随机码双值自相关特性产生的。

3．1．3编码相关测量技术与经典相关流量测量的区别

编码相关测量技术与经典相关流量测量最本质的区别在于：在相关测量中，传感器发射的信号从接收端的角度来看起载波作用，相关运算的对象是流动噪声：而在编码相关测量技术中，从接收端的角度来看，发射信号不仅是载波，其本身也是信息，相关运算的对象是人为发射的信号。

从测量过程来看，相关测量是上、下游发射传感器分别发送信号，该信号经流体内部自然发生的随机噪声调制后分别由同一截面的接收传感器接收，其后的相关计算是解调(去掉载波)后得到的上、下游流体流动随机噪声信号的相关，从而得到流速信息；编码相关测量技术则是从上游发射一确定的伪随机编码信号，该信号经流场调制叠加了流速信息，由下游传感器接收，其后的相关计算是去掉流场干扰噪声后伪随机信号相关，从而得到流速信息。

从机理来看，编码相关测量技术与相关测量数学模型不同。相关流量测量中，其数学模型建立在对管道不同位置的流动噪声分布及传播的研究基础上，有“凝固”流动图型模型、“非凝固”流动图型模型、一般化的相关流量测量系统模型等；编码相关测量技术研究的是“外部”发射信号经流体“内部”调制后的传播情况，因此其数学模型抽象于流速轮廓线形状对平均流速的影响。相对而言，前者的数学模型是基于流场的内特性，即噪声分布，后者则是基于其外特性。

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