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1、第28卷第12期仪器仪表学报Vol128No1122007年12月ChineseJournalofScientificInstrumentDec.20073基于IIR小波滤波器的涡街流量计数字信号处理系统1,21,2黄云志,徐科军(1合肥工业大学自动化研究所合肥230009;2工业自动化安徽省工程技术研究中心合肥230009)摘要:涡街流量计被广泛应用于过程工业,但是,由于易受由管道振动和流场扰动等因素干扰,现场测量精度无法保证,测量小流量困难。本文将小波滤波器组应用于涡街流量计信号处理中,研究基于小波滤波的涡街信号处理方法
2、,分析了小波滤波器的幅频特性对信号分析的影响,构造了幅频特性好的IIR型小波滤波器组。本文研制了基于ADSP2181的涡街流量计数字信号处理系统,并进行了气体流量和水流量标定实验,实验结果表明,基于小波滤波的涡街流量计数字信号处理系统有良好的适配性能,性能指标优于常规的涡街流量计处理系统。关键词:涡街流量计;小波滤波;IIR滤波器组;信号处理中图分类号:TH814TP23文献标识码:A国家标准学科分类代码:510.8040DigitalsignalprocessingsystembasedonIIRwaveletfilter
3、forvortexflowmeter1,21,2HuangYunzhi,XuKejun(1HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;2EngineeringTechnologyResearchCenterofIndustrialAutomation,Hefei230009,China)Abstract:Vortexflowmeteriswidelyusedinprocessindustry.However,itissubjectedtonoisedisturbancecaus
4、edbypipevibrationandfluidturbulence.Themeasurementaccuracyinthefieldcannotbeensured,andalsothelowvelocityflowisdifficulttobedetected.Thispaperapplieswaveletfiltertothesignalprocessingofvortexflowmeter.Adigitalsignalprocessingmethodbasedonwaveletfilterisstudied,thei
5、nfluenceofitsfrequencyresponseonsignalprocessingisanalyzed,andButterworthwaveletfilterwithgoodamplitude2frequencycharacteristicisconstructed.Areal2timedigitalsignalprocessingsystemwasdevelopedbasedonaDSPchipADSP2181,andcalibrationsexperi2mentsforgasandwaterflowrate
6、swereperformed,respectively.Experimentalresultsshowthatthedigitalsignalpro2cessingsystemwithwaveletfilterpossessesbetterperformanceandadaptabilitythanthoseofconventionalsignalpro2cessingsystem.Keywords:vortexflowmeter;waveletfilter;IIRfilterbank;signalprocessing[1]
7、机噪声,波形不规则,现场测量精度达不到指标规定的1引言要求。为此,国内外提出采用数字信号处理方法处理流[2]量传感器信号,概括起来主要有2大类:频谱分析方法涡街流量计在过程测量和控制仪表中应用比较广和数字滤波方法。数字滤波方法又包含自适应陷波滤[3][4]泛。在理想情况下,涡街传感器的输出信号是正弦波,但波、数字跟踪滤波及小波变换方法等。合肥工业大是,当仪表安装在测量现场,由于管道机械振动和流场不学徐科军等人首次提出将小波变换应用于涡街流量计,[5]稳定的干扰,使得传感器输出信号中含有低频、高频及随并采用紧支集二次样条小波函
8、数,在研究中发现样条收稿日期:2006208ReceivedDate:20062083基金项目:国家863计划(2007AA04Z180)资助项目©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserve
