8.5.4　 数据处理流程优化设计

8.5.4　 数据处理流程优化设计

双频超声浓度检测系统需从原始测试信号中提取出测试信号波形幅值变化信息，通常可采用数字低频滤波算法和查找峰值算法两种方法，通过对比处理效果来择优进行数据处理。但数字低频滤波算法和查找峰值算法需要对信号进行大量的浮点运算和数值比较运算，运算量大，制约了系统测量速度；另外，上述算法还对微处理器的性能（主频和字长等）有较高要求，间接提高了系统成本和功耗，因此难以实现弹上实时处理解算。

为满足云爆弹云雾浓度快速检测需求，可采用“单周期8点均方根”数据处理方法，该方法的基本原理如下：

设计采样信号频率为驱动信号频率的8倍，从采样信号中任取8个连续的点，则这些点可以表示为

式中，φ为第一采样点的相位角；Ai为第i采样点时刻的峰值。

假设在同一个周期内，信号峰值没有发生变化，即Ai-A0（A0为初始峰值），则有

即这个周期的信号峰值为

通过误差分析发现，该方法的误差主要来源于信号变化速率，即Ai-A0≫0时会出现误差，可以通过半周期计算和增大采样速率两种方式提高计算精度，只要保证采样频率是信号频率的偶数倍即可。