超声波流量计使用编码技术的探讨 二十三

3．2编码超声测量系统参数选择的分析、仿真

Matlab是美国Mathworks公司推出的一款优秀的数学工具软件，是一种高级技术计算语言和互动环境，用于算法开发、数据可视化、数据分析、数值计算等领域。

仿真实验目的主要是在理论上验证编码相关技术的可行性，在进行相关运算时，一般用正电平代表1，负电平代表O，这样得到的相关函数更接近&函数；否则相关函数的值将恒大于零，而且由于0元素参与计算使相关函数的峰值下降，陡峭度变低。因此在Matlab仿真实验中，将所有的0码在进行相关计算时都转换成了“-1”。

本文中选用伪随机序列进行相位编码及相关运算，所以着重讨论伪随机序列的相关结果跟以下参数的关系：采样频率f_s、码元宽度n、序列长度P、序列重复周期的个数q、延迟时间一码元宽度比等，参数选择的好坏决定着相关结果的精度。

3．2．1采样频率丘的分析、仿真

采样频率f_s的高低直接决定了相关函数峰值位置的分辨率，测量值的时间分辨率为1／f_s.

软件采样频率的高低直接关系到相关函数峰值的分辨率。比较仿真结果中的横轴坐标可以看到，软件采样点数越多，峰值分辨率就越高，测得的时间就越精确。但是软件采样频率越高，对固定的测量时间来说，采样点数就越多，因此采样频率的高低受信号处理设备计算能力的限制。比如总采样点数为N，若用直接离散相关算法，计算相关函数就需要N2次乘法和N2次加法。所以要保证计算的实时性就要选择性能较高的信号处理设备等。

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