基于声学多普勒流量测量系统的研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-11页 |
| 1 概述 | 第11-15页 |
| ·研究背景及其意义 | 第11-12页 |
| ·ADCP 测量系统的国内外研究概况 | 第12-13页 |
| ·我国传统河流流量计存在的问题 | 第13-14页 |
| ·目的与意义 | 第14页 |
| ·课题任务 | 第14-15页 |
| 2 超声波换能器介绍 | 第15-20页 |
| ·超声波换能器简介 | 第15页 |
| ·超声波压电换能器探头的基本结构及其工作原理 | 第15-18页 |
| ·超声波的散射和衰减 | 第18-19页 |
| ·本章小结 | 第19-20页 |
| 3 ADCP 的测流原理及测流方法 | 第20-32页 |
| ·水流分层的思想 | 第20-22页 |
| ·ADCP 测水深原理 | 第22-23页 |
| ·ADCP 测水速原理 | 第23-26页 |
| ·ADCP 的结构 | 第26-31页 |
| ·波束坐标和仪器坐标之间的投影关系 | 第27-29页 |
| ·仪器坐标和大地坐标之间的变换关系 | 第29-31页 |
| ·本章小结 | 第31-32页 |
| 4 多普勒流量测量算法分析 | 第32-45页 |
| ·发射波形的选择 | 第32-33页 |
| ·数字下变频算法分析 | 第33-35页 |
| ·数字滤波算法分析 | 第35-38页 |
| ·快速傅里叶变换(FFT)分析 | 第38-40页 |
| ·离散傅里叶变换(DFT) | 第39页 |
| ·离散傅里叶变换(FFT) | 第39-40页 |
| ·谱估计算法分析 | 第40-42页 |
| ·流量的计算方法 | 第42-44页 |
| ·仿真结果 | 第44-45页 |
| ·本章小结 | 第45页 |
| 5 测流系统硬件设计 | 第45-60页 |
| ·超声波发射单元设计 | 第46-47页 |
| ·CPLD 电路 | 第46页 |
| ·功率驱动电路 | 第46-47页 |
| ·接收放大单元设计 | 第47-49页 |
| ·超声波信号处理单元 | 第49-59页 |
| ·核心处理部分 | 第49-50页 |
| ·DSP 外部接口部分 | 第50-59页 |
| ·A/D 转换电路 | 第50-51页 |
| ·FIFO 与DSP 的接口电路 | 第51-52页 |
| ·存储器扩展电路 | 第52-54页 |
| ·电平转换电路 | 第54页 |
| ·显示电路 | 第54-55页 |
| ·电源电路 | 第55-56页 |
| ·硬件复位和看门狗电路 | 第56-57页 |
| ·时钟电路 | 第57-58页 |
| ·通讯接口电路 | 第58-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 6 测流系统软件设计 | 第60-76页 |
| ·CPLD 程序 | 第60-66页 |
| ·利用CPLD 产生发射波形的可行性分析 | 第60-61页 |
| ·DDS 的基本原理 | 第61-62页 |
| ·DDS 设计 | 第62-66页 |
| ·DSP 程序 | 第66-72页 |
| ·CCS 简介 | 第67页 |
| ·DSP 程序设计 | 第67-69页 |
| ·数据采集程序 | 第69-71页 |
| ·信号处理程序 | 第71-72页 |
| ·FIR 滤波程序程序 | 第72-74页 |
| ·数据通信程序 | 第74-75页 |
| ·本章小结 | 第75-76页 |
| 7 实验结果 | 第76-78页 |
| ·DSP 处理模块调试 | 第76-77页 |
| ·发射电路的调试 | 第77-78页 |
| 8 系统工作过程和抗干扰措施 | 第78-80页 |
| ·系统工作过程 | 第78页 |
| ·抗干扰措施 | 第78-80页 |
| ·硬件抗干扰的措施 | 第78页 |
| ·软件抗干扰措施 | 第78-80页 |
| 9 总结与展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-84页 |
| 附录A 功率谱密度的matlab 仿真程序 | 第84-86页 |
| 附录B 硬件电路图 | 第86-94页 |
| 附录C CCS2.2 下 FIR 滤波算法的程序 | 第94-97页 |
| 在学研究成果 | 第97-98页 |
| 致谢 | 第98页 |
