[發明專利]一種基于互相關函數求時差的方法

有效

• 申請號: 201610001831.X
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN105677958B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 胡建
• 申請（專利權）人: 西南民族大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種基于互相關函數求時差的方法。傳統方法所求時差的準確度與信號采樣率有關，采樣率越高，時差的準確度就越高，然而過高的采樣率會增加系統的開銷。針對該問題，本發明使兩信號的采樣周期不同，通過在采樣樣本間插入樣本的方式使這兩信號樣本的間隔周期相等，對插入樣本后的樣本序列采取互相關函數求時差，并優先選擇在這兩信號采樣周期的最大公約數的整數倍處插入樣本，所插樣本值與相鄰采樣值成等差關系。采用本發明的方法，可以在不增加采樣率的條件下提高所求時差的準確度。

技術領域

本發明屬于信號處理領域，特別涉及一種基于互相關函數求時差的方法。

背景技術

互相關函數是一種計算兩信號相關性的常用方法，其計算式子為，其中S₁和S₂為兩信號的采樣序列，m和n均為整數。互相關函數常被用來分析兩信號的時差，如：文獻《基于信號互相關的無源時差定位技術仿真分析》（《電子信息對抗技術》2010年第2期，P49-54）在多站無源定位中，利用互相關函數提取各站之間的信號時差；文獻《互相關時差分析技術及其應用——以勝利油田三維地震資料連片處理為例》（《石油物探》2010年第1期，P23-29）在三維地震資料連片處理中，利用互相關函數定量描述兩個地震信號的時間延遲；文獻《基于時間互相關的超聲測距信號獲取方法》（《儀表技術與傳感器》2014年第6期，P126,127,130）在超聲測距中，利用互相關函數得到超聲發射與接收信號間的時差；文獻《數字式時差法超聲流量計的設計與實現》（《自動化儀表》2014年第9期，P80-83）在超聲流量計的設計與實現中，利用互相關函數計算順逆流傳播時間差。

上述基于互相關函數得到的兩信號時差的準確度與信號采樣率有關，采樣率越高，所得時差的準確度就越高，然而過高的采樣率會增加系統的開銷。

發明內容

針對上述問題，為了提高基于互相關函數計算兩信號時差的準確度，與目前采用增加采樣率的方法不同，本發明內容是使兩信號的采樣周期不同，通過在采樣樣本間插入樣本的方式使這兩信號樣本的間隔周期相等，對插入樣本后的樣本序列采取互相關函數求時差，并優先選擇在這兩信號采樣周期的最大公約數的整數倍處插入樣本，所插樣本值與相鄰采樣值成等差關系。

本發明的技術方案為：

步驟1：使兩信號的采樣周期分別為T₁和T₂，T₁不等于T₂。對該兩信號進行采樣，分別得到采樣樣本序列S₁和S₂為：

S₁: S₁(1), S₁(2), S₁(3), ……, S₁(N₁-1), S₁(N₁)