超声波流量计使用编码技术的探讨 二十五

3．2．5伪随机码幅值的分析、仿真

为研究伪随机序列幅值对相关函数的影响，由仿真结果可以看出，信噪比越大，相关函数的形状越接近&函数。且随着信噪比的减小，噪声影响加大，相关函数的形状逐渐出现畸变，而且峰值出现漂移。

分析结果可以看出，固定信噪比情况下，噪声引起的相关函数畸变形状是相似的；另外，幅值越大，相关函数峰值越尖锐。

我们可以得出这样的结论：相关函数形状受信噪比的影响，信噪比越高，畸变越小。信号幅值越大，相关函数峰值越尖锐。

本节综述

经过Matlab仿真实验，对于编码参数选择得到如下几个结论：

1、软件采样频率f_s直接决定了相关函数峰值的分辨率，f_s越高，峰值分辨率就越高；另一方面，随着f_s的增加，采样点数也会增加，这就增加了数字信号处理设备的计算量。所以f_s的选择需从测量精度和数字信号处理设备的性能两个方面折衷考虑；

附注：软件采样频率与通常所说的信号采样频率(或AD采样频率)不是一个概念。前者的实质是用软件插值算法提高数字信号的采样频率从而提高相关函数峰值的辨识精度；后者则是真正意义上对信号采样保持的硬件电路工作频率，其作用是为了完整地复现信号，根据香农(Shannon)采样定理，这一采样频率只要不小于信号频率的2倍即可。

2、码元宽度刀越短，相关函数峰值形状越尖锐。码元宽度在理论上不会造成峰值位置误差，但实际上和具体的处理电路有关。

3、为避免出现峰值辨识的模糊性，伪随机信号的周期T应大于信号的传播时间t_o，而测量时间L也应在区间(T、2T)中选取；

4、在测量电路允许的范围内，伪随机信号的幅值应尽量大一些以提高信噪比，从而抑制噪声信号给相关函数带来的畸变效应。

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