数字雷达液位仪信号处理方法研究及系统实现
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 目录 | 第5-8页 |
| 第一章 绪论 | 第8-10页 |
| ·储灌液位测量系统概述 | 第8页 |
| ·液位测量系统测量方法的现状及研究意义 | 第8页 |
| ·雷达液位仪系统的数字化 | 第8页 |
| ·论文的主要工作 | 第8页 |
| ·论文工作的主要难点 | 第8-10页 |
| 第二章数 字信号处理的频率测量方法 | 第10-32页 |
| ·谱分析原理与方法 | 第10-12页 |
| ·连续时间信号的抽样 | 第12页 |
| ·傅立叶变换原理及算法 | 第12-18页 |
| ·傅立叶变换的基本定义 | 第12-13页 |
| ·离散傅立叶变换(DFT) | 第13-14页 |
| ·窗函数的概念 | 第14-15页 |
| ·关于频率分辨率 | 第15-17页 |
| ·补零问题 | 第17页 |
| ·频谱泄漏和栅栏效应 | 第17-18页 |
| ·快速傅立叶变换 | 第18-24页 |
| ·利用FFT进行频谱分析 | 第23-24页 |
| ·AR模型谱估计 | 第24-30页 |
| ·AR模型 | 第24-27页 |
| ·相关分析的意义 | 第27-28页 |
| ·最大熵谱估计和AR模型谱估计 | 第28-29页 |
| ·AR模型谱估计质量 | 第29-30页 |
| ·基于标准函数的相关顺序匹配谱估计法(SCM) | 第30-32页 |
| 第三章 液位测量信号频率测量方法研究 | 第32-47页 |
| ·液位测量信号的特点及其FFT变换 | 第32-35页 |
| ·傅立叶变换在液位测量中的局限性 | 第35-36页 |
| ·分段信号的频谱分析 | 第36-37页 |
| ·分段信号问题的普遍性 | 第37-38页 |
| ·分段信号的频率分析误差 | 第38-39页 |
| ·应用AR模型功率谱估计对分段信号的分析 | 第39-40页 |
| ·应用相关顺序匹配法(SCM)对分段信号的分析 | 第40-41页 |
| ·基于真实信号的频谱分析 | 第41-47页 |
| ·应用FFT变换对频谱进行分析 | 第41-42页 |
| ·信号的预处理 | 第41-42页 |
| ·对分段信号加窗处理 | 第41页 |
| ·应用自相关函数对信号的滤波 | 第41-42页 |
| ·真实信号的质量分析 | 第42-44页 |
| ·应用AR模犁功率谱估计法对频谱进行分析 | 第44-45页 |
| ·真实信号的选取 | 第44页 |
| ·AR阶次的选择 | 第44-45页 |
| ·应用相关顺序匹配法(SCM)对信号进行精确分析 | 第45-46页 |
| ·小结 | 第46-47页 |
| 第四章 数字式雷达液位测量系统的硬件设计 | 第47-60页 |
| ·连续波雷达实现液位测量的基本原理 | 第47-49页 |
| ·数字式雷达液位测量系统组成及工作原理 | 第49-50页 |
| ·雷达测距收发系统组件 | 第50页 |
| ·频率测量信号处理板的实现 | 第50-60页 |
| ·功能需求 | 第50-51页 |
| ·频率测量信号处理板的构成 | 第51页 |
| ·电路设计 | 第51-60页 |
| ·主CPU—C8051F020 | 第51-55页 |
| ·CPU的外部电源监视电路 | 第52-53页 |
| ·电压基准电路 | 第53页 |
| ·JTAG调试和边界扫面 | 第53-54页 |
| ·扩展的存储器 | 第54-55页 |
| ·外围功能模块的实现 | 第55-60页 |
| ·电源部分 | 第55页 |
| ·液晶显示部分 | 第55-56页 |
| ·RS485通信电路接口芯片部分 | 第56-57页 |
| ·电流环输出部分 | 第57-58页 |
| ·时钟系统 | 第58页 |
| ·输入信号调理 | 第58-59页 |
| ·主CPU—C8051F020 | 第59-60页 |
| 第五章 数字式雷达液位测量系统的软件设计 | 第60-81页 |
| ·初始化程序 | 第61-65页 |
| ·C8051F020的ADC初始化 | 第61-62页 |
| ·外部存储器接口配置 | 第62-63页 |
| ·I/O端口配置 | 第63-64页 |
| ·片内资源配置 | 第64-65页 |
| ·中断服务程序 | 第65-66页 |
| ·通用异步串口接收中断服务程序 | 第65-66页 |
| ·通用异步串口发送中断服务程序 | 第66页 |
| ·ADCO中断服务程序 | 第66页 |
| ·通讯程序设计 | 第66-67页 |
| ·系统调试通信协议 | 第67-69页 |
| ·FFT算法的软件实现 | 第69-74页 |
| ·A/D选择 | 第69-70页 |
| ·旋转冈子的生成 | 第70页 |
| ·加窗处理 | 第70页 |
| ·FFT数据 | 第70-71页 |
| ·谱分析程序 | 第71-74页 |
| ·FFT子程序 | 第71-73页 |
| ·幅频图的绘制 | 第73-74页 |
| ·最高峰值和谐波系数的计算 | 第74页 |
| ·功率谱估计的算法实现 | 第74-76页 |
| ·AR模型的算法子程序 | 第74-75页 |
| ·AR阶次的选择 | 第75-76页 |
| ·管理监控软件设计 | 第76-81页 |
| ·软件需求 | 第76-78页 |
| ·软件设计 | 第78页 |
| ·通信设置界面 | 第78-79页 |
| ·仪表设置界面 | 第79页 |
| ·外扩RAM控制界面 | 第79-80页 |
| ·线路测试界面 | 第80-81页 |
| 第六章 试验与总结 | 第81-86页 |
| ·液位测量信号处理方法比较测量试验 | 第81-84页 |
| ·总结 | 第84-86页 |
| 参考文献 | 第86-89页 |
| 在学期间发表的论文 | 第89页 |
| 稿件录用通知 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 附录1信号处理板原理图 | 第91-92页 |
| 西北工业大学业学位论文知识产权声明书 | 第92页 |
| 西北工业大学学位论文原创性声明 | 第92页 |