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    涡街流量计信号的小波变换与快速算法

    来源:上海佰质仪器仪表有限公司    时间:2018-03-13
    [导读]:

    涡街流量计信号的小编变换最基本的思想是用一族函数的表示或逼近一个信号,这一族函数成为小波函数系。它是通过一基本小波函数的不同尺度的平移和伸缩构成的。采用紧支集二次样条小波函数ψ(x),它是对三次样条的光滑函数的一阶导数。

     

    Mallat是基于多分辨率分析的思想,提出了离散信号按小波变换的分解和重构的塔式算法。Mallat算法简单的将信号分解为不同的频率通道上的近似部分和细节部分,其逆过程即为信号的合成。设离散信号为{fk}(k=1、2、…、N),在有限个尺度M上做小波变换为:

     

    涡街流量计

     

    式中,hn、gn是由小波函数决定的离散滤波器的有限脉冲响应,在涡街流量计小波变换的快速算法中,常采用紧支集的正交小波函数,因此,滤波器序列n的取值是有限的。

     

    在实际变换时,将等时间间隔采集的信号{f(k)}作为原始序列cko,根据已知的hn,gn,由式(1)便可计算出ck1,ck2,…,ckmdk1,dk2,…dkm。ckj称为变换的逼近信号,相当于一个低通滤波器对f(k)的作用结果,尺度越小,变换包含信号的高频成分越多,而尺度越大,变换所包含信号的高频成分越小;dkj称为变换的细节信号,相当于一组带宽可变的带通滤波器对f(t)的作用结果。

     

    可见,利用小波变换的低通和带通滤波特性,可以把原始信号中的不同频率的信号成分分离出来。需要注意以下两点:

     

    1、根据塔式算法的特点,在进行每个尺度变换之前,需要在序列cjj-1两端填补一些数据,以便使计算结果ckjdkj与原始数据具有相同的离散点;

     

    2、由于计算ckjdkj时,在ckj-1两端填补的数据与实际信号存在差异,使得变换结果两端可能出现失真。诺用变换结果来计算频率和幅值,应该选用中间的数据。

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    2、流量计精度等级为2.5级,是什么意思 ?

    答:所谓的精度等级概念是:在实际测量所得的流量中允许最大误差的百分比。例如量程为10~200m³/h的流量计,其最大会产生的误差为(10~200)×(±2.5%)=(±0.25~5)m³/h

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