基于时差法的地面风场测量设备的设计与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3 常用的风速测量技术 | 第11-12页 |
| 1.4 论文的主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.5 文章组织结构 | 第13-15页 |
| 第2章 超声波风速测量基本原理 | 第15-26页 |
| 2.1 超声波 | 第15页 |
| 2.2 超声波换能器 | 第15-16页 |
| 2.3 超声波风速测量理论模型 | 第16-19页 |
| 2.3.1 超声波在静态空气中的传播 | 第16-17页 |
| 2.3.2 风对超声波传播的影响 | 第17-19页 |
| 2.4 超声波风速测量方法 | 第19-24页 |
| 2.4.1 多普勒法 | 第19-20页 |
| 2.4.2 涡街法 | 第20-21页 |
| 2.4.3 相关法 | 第21-22页 |
| 2.4.4 时差法 | 第22-24页 |
| 2.5 判定信号方法 | 第24-25页 |
| 2.5.1 阈值判定法 | 第24-25页 |
| 2.5.2 互相关法 | 第25页 |
| 2.5.3 LMS自适应时延估计算法 | 第25页 |
| 2.6 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 超声波测风系统硬件设计 | 第26-51页 |
| 3.1 系统硬件整体架构 | 第26-27页 |
| 3.2 超声波换能器选择和阻抗匹配 | 第27-30页 |
| 3.3 测量系统的结构图 | 第30-31页 |
| 3.4 微处理器模块设计 | 第31-36页 |
| 3.4.1 微处理器选型 | 第31页 |
| 3.4.2 MSP430F5528介绍 | 第31页 |
| 3.4.3 MCU电路设计 | 第31-32页 |
| 3.4.4 JTAG调试接口电路设计 | 第32-33页 |
| 3.4.5 系统电源电路设计 | 第33-35页 |
| 3.4.6 系统时钟电路设计 | 第35-36页 |
| 3.4.7 复位电路设计 | 第36页 |
| 3.5 测量模块电路 | 第36-49页 |
| 3.5.1 超声波感测前端 | 第36-44页 |
| 3.5.1.1 低噪声放大器 | 第40-41页 |
| 3.5.1.2 可编程增益放大器 | 第41页 |
| 3.5.1.3 停止脉冲产生比较器 | 第41-44页 |
| 3.5.2 接收滤波电路 | 第44-45页 |
| 3.5.3 超声波驱动升压电路 | 第45-46页 |
| 3.5.4 时间计量电路 | 第46-49页 |
| 3.6 数据通信电路 | 第49-50页 |
| 3.7 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 超声波测风系统软件设计 | 第51-66页 |
| 4.1 开发环境CCS | 第51-52页 |
| 4.2 软件系统总体设计方案 | 第52-53页 |
| 4.3 各模块软件设计 | 第53-63页 |
| 4.3.1 主程序设计 | 第53-54页 |
| 4.3.2 初始化子程序 | 第54-56页 |
| 4.3.3 GUI主机命令 | 第56-59页 |
| 4.3.4 数据测量程序 | 第59-60页 |
| 4.3.5 通信协议 | 第60-62页 |
| 4.3.6 通信程序 | 第62-63页 |
| 4.4 上位机软件 | 第63-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第5章 试验测试与结果分析 | 第66-84页 |
| 5.1 信号测试 | 第66-67页 |
| 5.2 风洞标定试验测试 | 第67-79页 |
| 5.2.1 试验目的与意义 | 第67页 |
| 5.2.2 风场风速测量标准装置 | 第67-68页 |
| 5.2.3 试验过程 | 第68-69页 |
| 5.2.4 数据处理算法 | 第69-72页 |
| 5.2.4.1 最小二乘数据拟合 | 第69-71页 |
| 5.2.4.2 小波变换阈值去噪 | 第71-72页 |
| 5.2.5 试验结果 | 第72-79页 |
| 5.3 误差分析及不确定度分析 | 第79-83页 |
| 5.3.1 误差分析 | 第79-80页 |
| 5.3.2 测量结果不确定度分析 | 第80-83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 第6章 总结与展望 | 第84-86页 |
| 6.1 总结 | 第84-85页 |
| 6.2 展望 | 第85-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 参考文献 | 第87-91页 |
| 附录 | 第91页 |
