基于扫描值的接收序列的相位检测方法与流程

本发明涉及一种用于基于采样值的接收序列来确定接收信号的相位的相位检测方法和处理器。

背景技术：

当在入口处被已知频率的输入信号激励时，准确地确定传输介质出口处的输出信号的相位对于许多应用是非常重要的。例如，通信工程中的编码方法中的相位信息可被用来经由通信信道以电、磁或电磁信号的形式发送通信。在材料科学领域，测量声波的相位提供关于传输介质的材料组成的信息。在化学和物理分析系统中，相位检测器用于确定化学反应中的温度、密度、相位改变，化学和物理介质中的物体尺寸和液体浓度。在医学诊断方法中，通过测量被耦合至组织的声学和超声波信号的相位来识别组织特征。用于这些目的的应用包括监测身体中的血液循环以识别异常状况，特别是在脑部和在乳腺超声检查中。

图1示出用于测量脉管102中的声波的相位关系的系统100的示意图。系统100包括待测量的具有脉管长度l的脉管102(例如，体细胞、血管或动脉)以及超声波的发送器101和接收器103。发送器101在脉管102的入口105处将包括相位的已知频率f0的超声波104耦合到脉管102中，其中所述超声波104传播并在出口107处被接收器103接收。如从图1中可以看出，超声波104包括整数个振荡周期p以及可以表示为相位差的部分周期。在声波104的运行时间tp和相位差之间，以下条件适用：

对于脉管102中的相速度v，一方面以下条件适用：

v＝λ·f0,(2)

其中f0表示已知发送频率，且λ表示脉管102中的波长。另一方面，以下条件对于脉管102中的相速度v适用：

其中k表示脉管的弹性，且ρ表示其密度。因此，可以从相速度v确定脉管102的特性。可以从周期p的量和相位差来确定波长λ，可以借助于已知发送频率f0来识别相速度v，能够借助于相位速度v来表征脉管102的材料特性。

通常，接收器与发送器同步，以便确定相位差并且使用模数转换器对接收的信号进行采样。接收的信号的采样值可以与同步的时间点相关联，从中可以确定相位差。

然而，测量精度取决于多个系统参数，例如采样精度、发送信号的设定频率的精度、声学信号的耦合和解耦精度、归因于在脉管端部和脉管壁处的反射的对发送信号的干扰、多普勒效应等。

技术实现要素：

本发明的目的是创建用于在被已知信号特性的发送信号激励时简单且精确地确定在传输介质出口处的相位的概念。

通过独立权利要求的特征来实现该目的。其它有利的实施例是从属权利要求的主旨。

以下描述的方法、设备和系统可以是不同的类型。所描述的各个元件可以经由使用不同技术制造的且可以包括半导体芯片、asic、微处理器、数字信号处理器、集成电路、电光电路和/或无源组件的硬件或软件组件(例如电子组件)来实现。

根据第一方面，本发明涉及一种相位检测方法，包括以下步骤：对接收信号的值的接收序列进行接收，所述值是以已知采样频率fs进行采样的，且所述接收信号表示对具有已知发送频率fw的发送信号的反应；针对接收序列的每个索引，提供正弦序列和余弦序列，该正弦序列包括取决于发送频率fw和采样频率fs的已知角频率的连续倍数的正弦值，并且该余弦序列包括所述已知角频率的连续倍数的余弦值；以及基于接收序列与余弦序列的标量乘积确定接收信号的相位实部，并基于接收序列与正弦序列的标量乘积确定接收信号的相位虚部。

这具有如此优点：当被激励时，能够使用已知信号特性的发送信号容易且精确地确定在传输介质出口处的相位。当发送频率和采样频率已知时，两个标量乘积可被轻而易举地确定并为接收信号的相位提供精确值。

根据相位检测方法的实施例，两个标量乘积的归一化因子取决于接收序列的长度。

这具有如此优点：在接收到每个接收序列之后，能够容易地分别为相位的实部和虚部确定归一化标量乘积。可以使用归一化因子，为相位确定精确值。

根据相位检测方法的实施例，对接收信号(y)进行采样的采样频率fs小于奈奎斯特-香农采样频率。

根据奈奎斯特和香农的采样定理声称，必须以至少2·fmax的频率对带限制为fmax的信号进行采样，以便能够从离散时间信号精确地重构该信号。根据相位检测方法的该实施例，这不再是必需的。这具有如此优点：能够独立于传输介质的特征来选择采样频率fs。

根据相位检测方法的实施例，对接收信号进行采样的采样频率fs独立于奈奎斯特-香农采样定理。

根据相位检测方法的实施例，与已知发送频率fw和已知采样频率fs的商相乘的接收序列的长度是整数且是余弦序列及正弦序列的周期。

这具有如此优点：余弦序列及正弦序列能够容易地与接收序列相乘。

根据相位检测方法的实施例，接收序列的长度和采样频率fs与采样频率fs和发送频率fw的最小公分母的商或所述商的倍数相对应。

这具有如此优点：在确定标量乘积时项变得简化；有些变为零，而其他变为常数。因此，可以轻而易举地进行相位的计算。

根据实施例，相位检测方法包括基于接收序列的平均值确定接收信号的偏差。

这具有如此优点：能够通过确定接收序列的平均值容易地分别确定接收信号的偏差或偏移。

根据实施例，已知角频率ω满足以下条件：ω＝2π(fw/fs)，其中fw表示已知发送频率，且fs表示已知采样频率。

根据第二方面，本发明涉及一种用于确定接收信号的相位的处理器，包括：n元输入寄存器，用于存储接收信号的值的接收序列，所述值是以已知采样频率fs进行采样的，并且所述接收信号表示对具有已知发送频率fw的发送信号的反应；n元第一参数寄存器和n元第二参数寄存器，分别用于存储正弦序列和余弦序列，该正弦序列包括取决于发送频率fw和采样频率fs的已知角频率(circularfrequency)的连续倍数的正弦值，并且该余弦序列包括所述已知角频率的连续倍数的余弦值；第一输出寄存器和第二输出寄存器，用于提供接收信号的相位实部和相位虚部；以及计算单元，用于基于接收序列与正弦序列的标量乘积来确定接收信号的相位实部，并基于接收序列与余弦序列的标量乘积确定接收信号的相位虚部。

这具有如此优点：当被已知信号特性的发送信号激励时，此处理器能够容易且精确地确定在传输介质出口处的相位。在发送频率和采样频率已知时，处理器可以轻而易举地确定两个标量乘积，并且可以为接收信号的相位提供精确值。

根据处理器的实施例，两个归一化标量乘积的归一化因子是2/n，其中n表示接收序列的长度。

这具有如此优点：处理器能够在接收到每个接收序列之后容易地分别为相位的实部和虚部确定归一化标量乘积。处理器可以使用归一化因子来为相位确定精确值。

根据实施例，处理器包括第三输出寄存器，其用于提供接收信号的偏差，所述计算单元用于基于接收序列的平均值确定接收信号的偏差。

这具有如此优点：处理器能够通过计算接收序列的平均值容易地分别确定接收信号的偏差或偏移。

根据实施例，角频率ω满足以下条件：ω＝2π(fw/fs)，其中fw表示已知发送频率，且fs表示已知采样频率。

根据第三方面，本发明涉及一种用于确定接收信号的相位的处理器，包括：输入寄存器，用于存储以已知采样频率fs采样的接收信号的接收值，所述接收信号表示对具有已知发送频率fw的发送信号的反应；第一系数寄存器和第二系数寄存器，用于存储第一傅里叶系数和第二傅立叶系数，其中第一傅里叶系数表示接收信号与接收信号的相位实部之间的线性关系，第二傅里叶系数表示接收信号与接收信号的相位虚部之间的线性关系；第一输出寄存器和第二输出寄存器，用于提供接收信号的相位实部和相位虚部；以及计算单元，用于基于所述接收值与第一系数寄存器的内容的平均乘积来确定该接收信号的相位实部，以及基于所述接收值与第二系数寄存器的内容的平均乘积来确定该接收信号的相位虚部。

这具有如此优点：当被已知信号特性的发送信号激励时，此处理器能够容易且精确地确定在传输介质出口处的相位。在发送频率和采样频率已知时，处理器可以轻而易举地确定两个标量乘积，并且可以为接收信号的相位提供精确值。

根据实施例，处理器包括指令单元，指令单元用于响应于重置信号，将第二系数寄存器重置为1，并清空其余寄存器；用于响应于时钟信号，存储采样后的接收信号的新接收值，并用于向第一系数寄存器和第二系数寄存器提供新系数。

这具有如此优点：处理器能够依据时钟信号读取接收信号，并能够在每个时钟中执行新的处理步骤。可以依据时钟非常快速且轻而易举地执行处理。

根据处理器的实施例，计算单元用于基于所述接收值和第一系数寄存器的内容或所述接收值和第二系数寄存器的内容的乘积中的每个的时间平均来分别确定平均乘积，所述乘积依据时钟信号而出现。

这具有如此优点：处理器能够进一步处理在每个时钟中出现的乘积中的每个。因此，可以通过使用(即所出现的乘积中的每个的)部分结果来计算最终得到的结果。

根据处理器的实施例，指令单元用于：响应于时钟信号，使用系数dc·c-ds·s来更新第二系数寄存器，并用于使用系数dc·s+ds·c来更新第一系数寄存器，其中c表示第二系数寄存器的内容，s表示第一系数寄存器的内容，并且dc＝cos(ω)且ds＝sin(ω)也适用，其中ω＝2π*(fw/fs)。

这具有如此优点：能够逐步确定各个序列的协方差，从而可以将计算工作分在各个时钟中。因此，可以精确而有效地确定接收信号的相位。

根据实施例，处理器包括第一内部寄存器和第二内部寄存器；并且指令单元用于：响应于该时钟信号，使第一内部寄存器以输入寄存器的内容与第一系数寄存器的内容的乘积步增，使第二内部寄存器以输入寄存器的内容与第二系数寄存器的内容的乘积步增，并用于分别在第一输出寄存器和第二输出寄存器中提供以归一化因子归一化的各自的乘积。

这具有如此优点：能够逐步确定接收信号的相位，并因此将计算分在时钟信号的各个时钟中。

根据实施例，处理器包括第三输出寄存器，用于提供接收信号的偏差；并且计算单元用于基于输入寄存器的内容的时间平均来确定接收信号的偏差。

这具有如此优点：处理器能够经由输入寄存器的内容的时间平均来容易地分别确定接收信号的偏差或偏移。

根据上述方面和实施例确定相位和偏差对于许多用途是重要的。以这种方式确定的相位或以这种方式确定的偏差分别可以在用于经由通信信道以电、磁或电磁信号的形式传送消息的通信技术中的编码方法中使用。在材料科学领域，关于声波，以这种方式确定的相位或以这种方式确定的偏差分别可以赋予对传输介质的材料特性的洞察。在化学或物理分析系统中，以这种方式确定的相位或以这种方式确定的偏差分别可用于确定化学反应的温度、密度、相位改变，化学和物理介质中的物体尺寸和液体浓度。

在医学诊断方法中，根据上述方面和实施例分别确定的相位或偏差可以用于在声学和超声信号被耦合至组织时对组织的特性进行识别。例如，在监测身体中的血液循环以识别异常情况(特别是在脑部和在乳腺超声检查中)时，使用本发明的实施例。相位信息可以赋予对组织的健康状态以及患病状态的洞察。分别可以例如借助于根据所描述的方法和所描述的处理器测量相位，从健康的患者收集关于组织的健康状态的信息，所述信息用作一类参考值。在对患者的测量期间发现偏离所识别的参考值的相位信息可以指示患者的患病状态。

附图说明

通过参考附图描述其他实施例。在附图中，

图1示出用于测量脉管102中的声波的相位关系的系统100的示意图；

图2示出根据实施例的相位检测方法200的示意图；

图3示出根据第一实施例的用于确定接收信号的相位的处理器300的示意图；

图4示出根据第二实施例的用于确定接收信号的相位的处理器400的示意图；以及

图5示出根据第三实施例的用于确定接收信号的相位的处理器500的示意图。

具体实施方式

以下的详细描述参考所附附图，出于说明目的，所述附图形成其部分并示出实施本发明的具体实施例。应当理解，在不偏离本发明的概念的情况下，也可以使用其它实施例，并且可以做出结构或逻辑的改变。因此，以下的详细描述被理解为不具限制性意义。此外，应当理解，除非另有具体指出，否则本文所述的不同示例性实施例的特征可以彼此组合。

参考附图描述了各方面和实施例，其中相同的附图标记通常指示相同的元件。在下面的描述中，出于解释本发明的目的，描述许多具体细节，以便能够透彻理解本发明的一个或多个方面。然而，对于本领域技术人员可能是显而易见的是，通过较小程度的具体细节可以实施一个或多个方面或实施例。在其他情况下，已知的结构和元件以示意形式示出，以便于描述一个或多个方面或实施例。应当理解，在不偏离本发明的概念的情况下，可以使用其他实施例，并可以实施结构或逻辑的改变。

尽管可能已经公开了关于几个实施中的仅一个的实施例的某个特征或某些方面，正如对于任何给定或特定使用可能是期望的或有利的，这样的特征或这样的方面还可以进一步与其他实施的一个或多个其他特征或方面组合。此外，在说明书或权利要求书中使用的表述(如“包含”、“具有”、“有”)或其其他变形应以包容的意义来理解，如“包括”的含义。表述“耦合”和“连接”可以已与其衍生共同使用。应当理解，这些表述用于指示两个元件彼此协作或交互，独立于它们是否彼此直接物理或电接触或它们是否彼此未直接接触。此外，表述“如”和“例如”将仅被理解为指示示例性实施例，而不是最佳或理想实施例的描述。因此，以下描述被理解为不具限制意义。

图2示出根据实施例的相位检测方法200的示意图。方法200包括接收(201)接收信号y的值y0，y1，...，yn-1的接收序列yj，所述值y0，y1，...，yn-1是以已知采样频率fs进行采样的，并且所述接收信号y表示对具有已知发送频率fw的发送信号的反应。方法200包括针对接收序列yj的每个索引j，提供(202)正弦序列sj和余弦序列cj，所述正弦序列sj包括取决于发送频率fw和采样频率fs的已知角频率的连续倍数的正弦值，并且所述余弦序列cj包括该已知角频率的连续倍数的余弦值。方法200包括基于接收序列yj与余弦序列cj的标量乘积确定(203)接收信号y的相位实部u，并基于接收序列yj与正弦序列sj的标量乘积确定(203)接收信号的相位虚部v。

已知角频率ω可以满足条件ω＝2π(fw/fs)。

两个标量乘积的归一化因子2/n可以取决于接收序列yj的长度n。对接收信号y进行采样的采样频率fs可以独立于奈奎斯特-香农采样定理。与已知发送频率fw和已知采样频率fs的商相乘的接收序列yj的长度n可以是整数且可以是余弦序列cj及正弦序列sj的周期。接收序列yj的长度n可以对应于采样频率fs与采样频率fs和发送频率fw的最小公分母的商或所述商的倍数。

以下表示描述了方法200的理论原理。

给出向量

y0,y1,…,yn-1(4)

该向量为采样频率fs下的函数(5)的采样值的向量。

可以在使用下式的同时应用最小平方法重新获得未知参数a、β和的近似值：

其中项

表示序列z和t的协方差，以及序列s和c，其中s和c通过以下条件给定：

sj＝sin(2π·(fw/fs)·j),j＝0,...,n-1(8a)

cj＝cos(2π·(fw/fs)·j),j＝0,...,n-1(8b).

如可容易看出的，项

n·(fw/fs)∈z,(9)

是针对每个n的序列{sj}和{cj}二者的周期，其中z表示整数集。

则n也是下式的倍数：

其中ggt表示最大公约数，并且下式适用：

和

因此，将等式(6a)呈现为以下形式：

因此，下式适用：

并且可以经由以下条件来确定搜索值：

可以使用等式(4)和(5)来描述方法200的接收(201)接收信号y的值y0，y1，...，yn-1的接收序列yj，所述值是以已知采样频率fs进行采样的。

可以使用等式(8a)、(8b)、(9)和(10)来描述方法200的针对接收序列yj的每个索引j，提供(202)正弦序列sj和余弦序列cj。

可以使用等式(6a)、(6b)、(7)和(11a)至(14c)来描述方法200的基于接收序列yj与余弦序列cj的标量乘积来确定(203)接收信号y的相位实部u且基于接收序列yj与正弦序列sj的标量乘积来确定(203)接收信号y的相位虚部v。

图3示出根据第一实施例的用于确定接收信号的相位的处理器300的示意图。

处理器300包括n元输入寄存器301、n元第一参数寄存器303、n元第二参数寄存器305、第一输出寄存器307、第二输出寄存器309、第三输出寄存器313、计算单元311和指令单元315。处理器还包括用于时钟信号clk320的入口和用于重置信号rst322的入口。处理器300在其入口侧与输入数据总线317连接，并在其出口侧与输出数据总线319连接。

n元输入寄存器301用于存储接收信号y的值y0，y1，...，yn-1的接收序列yj，所述值y0，y1，...，yn-1是以已知采样频率fs进行采样的，并且所述接收信号y表示对具有已知发送频率fw的发送信号的反应。

n元第一参数寄存器303用于存储正弦序列sj，该正弦序列sj包括取决于发送频率fw和采样频率fs的已知角频率ω的连续倍数的正弦值。n元第二参数寄存器305用于存储余弦序列cj，该余弦序列cj包括所述已知角频率ω的连续倍数的余弦值。

已知角频率ω可以满足条件ω＝2π(fw/fs)。

第一输出寄存器307用于提供接收信号的相位实部u。第二输出寄存器309用于提供接收信号的相位虚部v。

计算单元311用于基于接收序列yj与正弦序列sj的标量乘积来确定接收信号y的相位实部u。计算单元311还用于基于接收序列yj与余弦序列cj的标量乘积来确定接收信号y的相位虚部v。可以将两个标量乘积的归一化因子选择为2/n，其中n表示接收序列yj的长度。

计算单元311(其在本文中仅被示出为使用虚线的框)可以包括用于执行算术运算的算术逻辑单元。其可以包括加法器、乘法器和用于执行计算操作的其他单元。

第三输出寄存器313用于提供接收信号y的偏差，所述偏差能够由计算单元313基于接收序列yj的平均值来确定。

处理器300可以以硬件或软件实现。处理器300可以形成芯片上的操作单元、或者可被实现为芯片。处理器300可以是数字信号处理器或微控制器。处理器300可被实现为fpga、集成电路、asic或这些组件的部分。处理器300可被实现在接收器中或实现为接收器电路的部分，如图1所示的接收器103。

处理器300的操作模式可以描述如下。

存储于两个参数寄存器303、305中的矢量s和c各自包含以下序列：

sin(2πσ·j),j＝0,...,n-1以及(15a)

cos(2πσ·j),j＝0,...,n-1,(15b)

其中σ表示信号频率fw与采样频率fs的商：

分别在启动处理器300之后或在接收到重置信号rst322之后，将来自输入数据总线317的数据发送至n元输入寄存器301。

值

和(17a)

被上传至输出寄存器u和v中的每个，其中y以矢量形式表示接收信号y的采样值y0，y1，...，yn-1的序列，并且s和c各自分别以矢量形式表示正弦序列sj和余弦序列cj。符号表示两个矢量的标量乘积或内积。

可以根据以下条件，将偏差β确定为接收信号y的采样值y0，y1，...，yn-1的序列的平均值：

并将其存储于第三输出寄存器313中。

图4示出根据第二实施例的用于确定接收信号的相位的处理器400的示意图。

处理器400包括输入寄存器401、第一参数寄存器403、第二参数寄存器405、第三参数寄存器425、第四参数寄存器427、计数器429、第一输出寄存器407、第二输出寄存器409、第三输出寄存器413、内部寄存器421、第二内部寄存器423、第三内部寄存器431、计算单元411和指令单元415。处理器311还包括用于时钟信号clk420的入口和用于重置信号rst422的入口。处理器400在其入口侧与输入数据总线417连接，并在其出口侧与输出数据总线419连接。

输入寄存器401用于存储以已知采样频率fs采样的接收信号y的接收值，所述接收信号y表示对具有已知发送频率fw的发送信号的反应。

第一系数寄存器403用于存储表示接收信号y与接收信号y的相位实部之间的线性关系的第一傅里叶系数s。

第二系数寄存器405用于存储表示接收信号y与接收信号y的相位虚部之间的线性关系的第二傅里叶系数c。

第一输出寄存器407用于提供接收信号y的相位实部u。第二输出寄存器409用于提供接收信号y的相位虚部v。

计算单元411用于基于接收值与第一系数寄存器403的内容s的平均乘积来确定接收信号y的相位实数u。计算单元411用于基于接收值与第二系数寄存器405的内容c的平均乘积来确定接收信号y的相位虚部v。

计算单元411(在本文中仅被示为使用虚线的框)可以包括用于执行算术运算的算术逻辑单元。其可以包括加法器、乘法器和用于执行计算操作的其他单元。

指令单元415用于：响应于重置信号422，将第二系数寄存器405设置为1，并清空其余寄存器。指令单元415用于存储采样后的接收信号y的新接收值，并用于响应于时钟信号420，向第一系数寄存器403和第二系数寄存器405提供新系数s、c。

计算单元411还用于：分别基于接收值与第一系数寄存器403的内容s或第二系数寄存器405的内容c的乘积中的每个的时间平均来确定平均乘积，所述乘积依据时钟信号420而出现。

指令单元415用于响应于时钟信号420使用系数dc·c-ds·s来更新第二系数寄存器405，并用于使用系数dc·s+ds·c来更新第一系数寄存器403。在该实例中，c表示第二系数寄存器405的内容，且s表示第一系数寄存器403的内容。此外，dc＝cos(ω)且ds＝sin(ω)也适用，其中ω＝2π*(fw/fs)。值dc和ds分别出现在第三参数寄存器425和第四参数寄存器427中。计数器寄存器429可以存储用于分别对y与s和y与c的平均乘积的平均值进行计数的计数器。

指令单元415用于：响应于时钟信号420，使第一内部寄存器421以输入寄存器401的内容与第一系数寄存器403的内容s的乘积sy步增。指令单元415用于：响应于时钟信号420，使第二内部寄存器423以输入寄存器401的内容与第二系数寄存器405的内容c的乘积cy步增。指令单元415用于分别在第一输出寄存器407和第二输出寄存器409中提供通过归一化因子归一化的相应乘积。

第三输出寄存器413用于提供接收信号y的偏差β。计算单元411还用于基于输入寄存器401的内容的时间平均来确定接收信号y的偏差β。

处理器400可以以硬件或软件实现。处理器400可以形成芯片上的操作单元、或者可被被实现为芯片。处理器400可以是数字信号处理器或微控制器。处理器400可被实现为fpga、集成电路、asic或这些组件的部分。处理器400可被实现在接收器中或实现为接收器电路的部分，如图1所示的接收器103。

处理器400的操作模式可以描述如下。

在启动处理器400之后或在接收到重置信号rst422之后，使用给定发送频率fw和给定采样频率fs来操作处理器。对应于fw和fs的值设置计数器429。在处理器400的实施例中，满足等式(10)的上述条件，即n等于或的倍数：

内部寄存器421、423、431和第一参数寄存器403被清空。第二参数寄存器405接收值1。然后，输入值被连续存储于输入寄存器401中，所述输入值被加至第三内部寄存器431。然后，第一内部寄存器421以乘积y×s，即输入寄存器401与第一系数寄存器403的内容的乘积步增；第二内部寄存器423以乘积y×c，即输入寄存器401和第二系数寄存器405的内容的乘积步增。同时，对应于规则s←dc·s+ds·c修改第一内部寄存器421，对应于规则c←dc·c-ds·s修改第二内部寄存器423。在该实例中，ds和dc表示包含以下值的常数：

ds＝sin(ω),(19a)

dc＝cos(ω),(19b)

其中ω＝2πσ。(19c)

减少计数器429，并且仅当计数器429被清空时，将内部寄存器421、423、431的内容(即下列值)

作为u、v和β存储在相应的输出寄存器407、409、413中。然后，也可以将u、v和β传输至输出数据总线419。

随后，可以通过设置重置信号422来重置处理器400。

图5示出根据第三实施例的用于确定接收信号的相位的处理器500的示意图。

除了具有两个额外的内部寄存器(第四内部寄存器531和第五内部寄存器533)之外，处理器500对应于处理器400。因此，为了处理与之相关的额外任务，对计算单元511和指令单元515进行不同的设计。

第四内部寄存器531和第五内部寄存器533可以用于存储在确定乘积y×s和y×c时的中间结果。因此，第四内部寄存器531可以确定值该值然后可被用来根据规则s←dc·s+ds·c或对第一内部寄存器421进行修改。

第五内部寄存器533可以确定值该值然后可被用来根据规则c←dc·c-ds·s或对第二内部寄存器423进行修改。

处理器500可以以硬件或软件实现。处理器500可以形成芯片上的操作单元、或者可被实现为芯片。处理器500可以是数字信号处理器或微控制器。处理器500可被实现为fpga、集成电路、asic或这些组件的部分。处理器500可被实现在接收器中或实现为接收器电路的部分，如图1所示的接收器103。

根据图3的描述的处理器300以及根据图4和图5的描述的处理器400、500适于实现图2中所描述的方法200。

本发明的一方面还包括可以直接上传到数字计算机的内部存储器中并包括软件代码段的计算机程序产品，通过其可以在该产品运行于计算机上时执行图2中描述的方法200。计算机程序产品可以存储在适于计算机的介质上，并且可以包括以下：机器可读编程装置，其引导计算机接收(201)接收信号的值的接收序列，所述值是以已知采样频率fs进行采样的，并且所述接收信号(y)表示对具有已知发送频率fw的发送信号的反应；针对接收序列的每个索引，提供(202)正弦序列和余弦序列，所述正弦序列包括取决于发送频率fw和采样频率fs的已知角频率ω的连续倍数的正弦值，以及所述余弦序列包括该已知角频率的连续倍数的余弦值；以及基于接收序列与余弦序列的的标量乘积确定(203)接收信号的相位实部，并基于接收序列与正弦序列的标量乘积确定(203)接收信号的相位虚部。

计算机可以是pc，例如计算机网络的pc。计算机通常可被实现为芯片、asic、微处理器、信号处理器或被实现为处理器，且例如可被实现为如图3至5所描述的处理器。

应当理解，除非另有明确指出，在此描述的不同示例性实施例的特征可以彼此组合。如说明书和附图所示，示出彼此相连接的各个元件不必须彼此直接连接；可以在连接的元件之间提供中间元件。此外应当理解，本发明的实施例可以以各个电路、部分集成电路或完全集成电路或编程手段实现。术语“如”和“例如”仅指示例性实施例，而不是最佳或理想的实施例。在此示出的和描述了一些实施例，然而对于技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的概念的情况下，代替示出的和描述的实施例，可以实现多个可选的和/或类似的实施。

附图标记列表

100：用于测量脉管中的声波的相位关系的系统100

101：发送器

102：脉管

103：接收器

104：超声波

105：入口

107：出口

200：相位检测方法200

201：第一方法步骤：接收

202：第二方法步骤：提供

203：第三方法步骤：确定

300：处理器，适于确定接收信号的相位

301：n元输入寄存器

303：n元第一参数寄存器

305：n元第二参数寄存器

307：第一输出寄存器

309：第二输出寄存器

311：计算单元

313：第三输出寄存器

315：指令单元

317：输入数据总线

319：输出数据总线

320：时钟信号

322：重置信号

400：处理器，适于确定接收信号的相位

401：输入寄存器

403：第一参数寄存器

405：第二参数寄存器

407：第一输出寄存器

409：第二输出寄存器

411：计算单元

413：第三输出寄存器

415：指令单元

417：输入数据总线

419：输出数据总线

420：时钟信号

422：重置信号

421：第一内部寄存器

423：第二内部寄存器

431：第三内部寄存器

425：第三参数寄存器

427：第四参数寄存器

429：计数器

500：处理器，适于确定接收信号的相位

511：计算单元

515：指令单元

531：第四内部寄存器

533：第五内部寄存器