一、 超声波顺流传播信号采样。
实验程序。实验结果。
图1. 超声波顺流信号采样图。
二、 超声波逆流传播信号。
实验程序。实验结果。
图2. 超声波逆流信号采样整体图。
图3. 超声波逆流信号采样局部图。
三、 相关法估计时差。
实验程序。由于超声波逆流波形与顺利波形相差的只是一个时延,所以采用相关法分析两者的波形,从而得到波形的时延,当相关性分析所得的最大值对应的t值即为两者的时延。下面分析了时延为205ns的情况,其他的同理。
实验结果。图4. 信号相关性分析效果图。
四、 噪声影响。
实验程序。实验结果。
图5. 相同噪声对测量结果的影响整体图。
图6. 不同噪声对测量结果的影响局部图。
图7. 不同噪声对测量结果的影响整体图。
图8. 不同噪声对测量结果的影响局部图。
图5和图6是加入相同的噪声信号,由局部图可知,要想获得非常准确的时延,希望噪声的标准差小于0.01(相比于原始信号幅值的比例)。若噪声较大,测量结果就会出现大的误差。
图7和图8是顺流和逆流信号加入不同的噪声所得的结果,同样为了获得准确的时延,噪声的标准差应小于0.01,整体误差有所不同,加入相同的噪声信号,最后的时延趋向于0,而不同的噪声是一个**的效果。
五、 采样频率改变。
采样频率的改变对第一问的影响不大,只是采样点减少,图像不能更加平滑。
顺流传播信号采样。
**中只是改变了采样频率fs。
图9. 超声波顺流信号采样图。
逆流传播信号采样。
图10. 超声波逆流信号采样图。
估计时差。估计时差时若继续采用未改变频率时的**,得出的结果只能是s的倍数,所以三个时差测出来分别是,误差较大,所以需要改变**的算法更加精确地求得时差。
图11. 插值算法后的信号相关性分析图。
噪声影响。与之前相同的算法,由于插值速度的影响,将数据点改为1000个,以下为具体的程序和截图。由图可以知道,在采用插值算法后,允许的噪声比例甚至有所增大,也就是测量的精度有一定的提高。
图12. 插值算法后噪声对测量结果的影响整体图。
图12. 插值算法后噪声对测量结果的影响局部图。
六、 选作算法。
采用hilbert变换通过求相位差求取两个波形的时差。对于前两个问题都是一样的,在此不再赘述,主要针对于后三问进行分析。
相位是以s为周期的,可以直接从第一个极小值点(相位差为pi/2)的横坐标中读出时差。
估计时差。下面的程序求的是延迟为s的信号的时延,由实验结果图中可以读出时延s。
图13. hilbert变换法求时差效果图。
噪声影响。由于hilbert变换是通过读取波形的相位差来确定两者的时差,而原信号的整体轮廓是类似与正态分布的函数,所以当计算波峰处的相位差时,噪声的影响不是很大。可以通过读取波峰处对应的相位差,能最大程度精确地读到时延。
同时由于hilbert变换方法是通过反正切函数获得相位角,所以相位角可能存在复数,也就不能直接通过程序读出其极小值点的横坐标,因此也无法进行噪声的扫描算法,只能对几个特殊的点进行分析。
由图中可以看出,当原信号幅值较小,也即在图像的两端时,噪声的影响较大,相位信息无法读取,而在原信号的幅值较大,也即在图像的中间段时,噪声的影响较大,相位信息可以简单的获取,而且精度很高,获取时需将得到的数据例如。直到噪声的标准差变为1时,相位信息无法进行读取。从这点上看hilbert变换克服噪声的影响较好。
组成原理第二次作业
mar,memory addressing register,存储器地址寄存器用来存放欲访问的存储单元的地址,其位数对应存储单元的个数。mdr,memory data register,存储器数据寄存器用来存放从存储体某单元取出的 或者准备往某存储单元存入的 其位数与存储字长相等。alu,arith...
微机原理第二次作业答案
微机原理第二次作业答案 四川大学2012年作业 你的得分 100.0 一 单项选择题。本大题共30个小题,每小题2.0分,共60.0分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。1.数据寄存器英文字母表示为 b 2.内部中断可以屏蔽吗?b a.可以b.不可以c.随机d.不确定。3.写出下面两条...
微机原理第二次作业答案
机械1409 龚琛婷 u201410804 1 mcs 51的rst具有复位单片机 作为备用电源输入端的作用。只要在该引脚上输入24个 周期以上的高电平就会使单片机复位。而当电源vcc掉电或者低于规定电平时,该引脚又可作为备用电源输入端。ale是地址锁存使能输出 编程脉冲输入端。当cpu访问外部存储...