本文關(guān)鍵詞：基于ARM11的高精度超聲波風(fēng)速測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)

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【摘要】：風(fēng)速測(cè)量應(yīng)用在氣象觀測(cè)、風(fēng)電領(lǐng)域、海上航行、鐵路橋梁監(jiān)測(cè)、軍事以及城市與森林消防等各種場(chǎng)合。相較于傳統(tǒng)的機(jī)械風(fēng)速儀具有無機(jī)械摩擦、幾乎無起動(dòng)風(fēng)速限制等優(yōu)點(diǎn),超聲波風(fēng)速儀將成為風(fēng)速測(cè)量的主流。本文在時(shí)差法測(cè)風(fēng)速原理的基礎(chǔ)上,采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),尋找接收信號(hào)起始點(diǎn)來精確測(cè)得超聲信號(hào)的傳播時(shí)間。對(duì)接收聲波信號(hào)進(jìn)行了無延遲的數(shù)字濾波處理,利用平均法求幅度擬合出各周期正弦信號(hào),通過真實(shí)信號(hào)與擬合信號(hào)及反向信號(hào)的殘差平方和的比值進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn),進(jìn)而確定信號(hào)的起始點(diǎn)。由于信號(hào)處理較為復(fù)雜,系統(tǒng)采用高性能的ARM11處理芯片S3C6410,并設(shè)計(jì)了最小系統(tǒng)主控板,以及具有四路信號(hào)處理功能的采集板,采集板主要包括信號(hào)的發(fā)射電路、接收調(diào)理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路以及電源電路。結(jié)合風(fēng)速測(cè)量原理以及數(shù)字處理方法,系統(tǒng)軟件基于Windows CE 6.0操作系統(tǒng),進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集流驅(qū)動(dòng)程序與應(yīng)用程序的開發(fā)。通過編寫底層驅(qū)動(dòng)以及應(yīng)用程序調(diào)用API函數(shù),利用S3C6410的PWM功能和其高速處理能力實(shí)現(xiàn)了高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取。完成了相反方向上超聲波信號(hào)的傳播時(shí)間,從而計(jì)算出風(fēng)速值,最終實(shí)時(shí)顯示所測(cè)風(fēng)速。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH765.43
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本文編號(hào)：1250784