科氏质量流量计相位差的一种高精度估计方法

科氏质量流量计是一种用于直接测量质量流量的流量计,其测量精度易受环境噪声的影响。为提高其精度,提出了一种高斯噪声背景下的科氏质量流量计相位差估计新方法。当传感器信号频率在较小范围内缓慢波动时,通过锁相环实现整周期采样。采用离散傅里叶变换计算两路传感器信号的相位差,并实现了219点离散傅里叶变换,以获得精确的相位估计值。与快速傅里叶变换相比,所提出方法具有计算量小、计算速度快等优点,大大降低了数据处理容量。仿真结果表明:当信噪比高于0dB时,该方法的相位估计误差小于0.12°。     

一种改进的基于FFT的信号插值算法

在传统运用FFT进行信号插值运算的基础上,提出了一种提高插值精度的改进算法.通过子序列重叠和裁剪,舍弃重建序列边缘误差较大的样点,再将相对准确的样点进行重组,从而大幅提高插值精度.实验结果表明:与Prasad等算法相比,在计算量增加3.1％的情况下,不同子序列长度对应的归一化均方误差平均下降至原来的1/19;在计算量增加2倍的情况下,不同子序列长度对应的归一化均方误差平均下降至原来的1/75.     

基于重叠短汉宁窗DTFT算法的科氏流量计信号处理方法*

本文提出了一种基于重叠短汉宁窗DTFT算法的科氏流量计信号处理方法：首先采用新式自适应陷波器对科氏流量计时变信号进行滤波以求其频率,然后采用重叠短汉宁窗DTFT算法实时计算两路信号之间的相位差,再根据频率和相位差求得时间差,最终测得质量流量。给出的仿真和实测结果表明本文方法是实用有效的。     

科氏质量流量计应用技术探讨

介绍了科里奥利(Coriolis)质量流量计(以下简称CMF)测量流体质量流量的幅值比测量法、时间差的直接测量法及傅里叶变换算法的测量原理,同时还介绍了相关技术及锁相环技术在测量中的应用。文中给出了对太航某型号CMF的传感器在不同流量情况下进行A/D同步采样后,应用锁相环技术和傅里叶变换算法,用MATLAB软件得到不同流量对应的相位差曲线图。最后对以上三种算法进行了比较分析。结果表明,傅里叶变换算法的应用是模拟式CMF转化到数字式CMF的关键因素,并且可以有效提高计量精度。     

基于函数插值的柯氏质量流量计信号处理方法

对基于离散傅里叶变换(DFT)信号处理方式的柯氏质量流量计来说,影响其精度的关键问题是如何实现信号的整周期采样。提出了一种全新的方法,用采样率固定不变的采样数据,通过软件实时地确定信号的频率并且实现信号整周期重新采样。实验结果表明该方法在求取相位差时具有极高的精度。     

数据全并行FFT处理器的设计

讨论了基4和混和基算法的FFT处理器设计问题,提出的操作数地址映射方法充分利用了FFT算法本身的同址性质,能同时提供蝶形运算所需的4个操作数,具有最大的数据并行性,按照旋转因子存放规则,蝶形运算所需的3个旋转因子地址相同,且寻址方式简单,运算部件采用3个乘法的复数运算算法,有效减少了运算部件的大小,它既可以作基4蝶形运算,也可以同时进行2个基2蝶形运算．采用Altera公司的EP200K400E,工作频率达到89MHz,1024点16位复数FFT需要14．1μs,4096点需要67μs。     

基于FFT和闭环采样控制的科氏质量流量计信号处理系统

针对新型的直管型和微弯管型科氏质量流量计(CMF)基频较高,满量程相位差微小的特点,提出一种以FFT算法为核心,由FPGA硬件逻辑及外围电路实现频率跟踪,通过调整DDS产生可变时钟实现AD采样频率闭环控制的CMF信号处理系统,以满足FFT算法整周期采样的条件,减小由于非整周期截断带来的频谱泄露对计算精度的影响,实现了实...     

基于FPGA的FFT处理器的设计

本文主要研究基于FPGA的数据处理系统,内部包含一个1024点的FFT处理单元.FFT部分采用基四算法,五级级联处理,并通过CORDIC流水线结构使硬件实现较慢的复乘运算转化为移位和加减运算.双端口RAM、只读ROM全部内置在FPGA芯片内部,使整个系统的数据交换和处理速度得以很大提高,合理地协调了资源和速度之间相互制约问题.     

一种新型结构的直管式科氏质量流量计研究

科氏质量流量计是一种高精度的适应范围很广的流量计,通过检测管子上两路振动信号的相位差,就可计算出流经管道的质量流量.提出了一种新型结构的单直管式科氏质量流量计的研究.这种单直管在距中心对称位置的管壁较薄,管子由科氏效应产生的二阶振动更加显著,从而提高了系统检测灵敏度.理论和初步实验证明了这一结果.目前,正在就这种结构的可靠性、具体制造工艺进行进一步研究.     

基于相关法的相位差检测方法在科氏质量流量计中的应用研究

科氏质量流量计通过检测两路振动信号的相位差获得流体的质量流量信息.对于直管式结构,科氏效应引起的相位差很小,同时振动信号的频率会由于外界干扰或流体特性变化而发生改变.因此,研究能够跟踪频率变化,并具有高精度的相位差检测方法是提高系统性能的关键.研究了用数字相关法实现科氏质量流量计的相位检测,提出了克服非整周期采样和实现频率跟踪的算法;另外,研究了相关法的相位测量误差的统计特性.     

科式质量流量计故障检测校正算法

提出了一种基于信号特征识别的科氏质量流量计故障检测、校正算法。该方法通过向已有的软件中增加相应的算法实现,不增加系统成本而提高了测量准确度;仿真和实测结果表明:本文所研究的方法是可行的、有效的。     

基于快速傅立叶变换的实时动态草叶绘制

大范围自然环境已成为当今3D游戏和仿真系统中不可或缺的关键因素。而植被又是自然环境中必不可少的成分,大面积植被有助于提高仿真场景的沉浸感。准确绘制几何草叶往往要诉诸于大量面片绘制,计算复杂度随着几何面片的增加而显著增加。同时要使叶片随风摆动,叶片的几何模型就要动态修改,这无疑使场景实时渲染变得困难重重。因此减轻数据传输、图元绘制压力的方法以及简单可靠的模型网格运动控制方法的应用及其运行效率在运动植物叶片绘制过程中就显得尤为重要。减轻传输压力需要尽量少的数据,提高绘制质量需要尽量多的数据,解决这对矛盾需要少量输入大量输出。利用当今图形硬件的几何着色器,和顶点着色器传输进来的少量顶点数据动态创建代表叶片的图元条带,是减少传输和绘制面片数量的有效手段。采用基于快速傅里叶变换（FFT）技术控制叶片的运动,是一种简单有效的运动控制方法,可以使大量随风摆动叶片的实时绘制成为可能。     

基于快速傅里叶变换的正弦信号频率高精度估计算法

为了进一步提高加性高斯白噪声背景中正弦信号的频率估计精度,提出了一种新的基于插值快速傅里叶变换(FFT)的正弦信号频率估计算法.首先,对N点正弦采样序列进行等长度时域补零延长,再进行 2N 点FFT; 然后, 搜索幅度最大离散谱线位置得到频率粗估计值; 最后, 采用幅度最大谱线以及原信号的离散时间傅里叶变换(DTFT)在幅度最大谱线左右两侧的两点抽样值进行精估计.仿真结果表明,当信号实际频率位于FFT两条离散谱线之间任意位置时,所提算法的频率估计均方根误差均接近克拉美罗下限,具有较好的一致性,估计精度高于Candan算法、Fang算法、三谱线合理结合(RCTSL)算法和Aboutanios算法, 且信噪比阈值较低,估计性能优于现有频率估计算法.     

基于CUDA的矩阵乘法和FFT性能测试

针对NVIDIA公司的CUDA技术用Geforce8800GT在Visual Studi02008环境下进行测试,从程序运行时间比较判断CUBLAS库、CUDA内核程序、CUDA驱动API、C循环程序与Intel MKL库以及FFTW库与CUFFT库运行响应的差异。测试结果表明,在大规模矩阵乘法和快速傅里叶变换的应用方面,相对于CPU,利用GPU运算性能可提高25倍以上。     

一种基于SVD和改进自适应算法的科氏流量计气体信号频率解算方法

频率解算是科氏流量计气体信号处理的首要任务。针对实际应用中气体信号信噪比低、频率波动大的特点,本文提出了一种基于SVD和改进自适应算法的科氏流量计气体信号频率解算方法。首先利用SVD对气体信号降噪并重构原信号,然后应用改进自适应算法处理重构信号,解算出频率。仿真及实验结果表明,本方法可以获得更快的收敛速度和更高的频率跟踪精度。