基于多普勒效应法的超声波流量计的研究论文.pdf 全文 文档投稿网

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南昌大学 硕士学位论文 基于多普勒效应法的超声波流量计的研究 姓名：杨扬 申请学位级别：硕士 专业：控制理论与控制工程 指导教师：王时胜 20071201 摘要 摘要 超声波流量计是最近发展很迅速的一种流量计量计，，有着突出的优势，在 工业生产，医疗检测，海洋观测，石油勘探等社会生产生活诸多领域有着广泛 的应用。国内外的厂商有众多产品问世。然而，由于实地现场的不同和应用情 况的复杂，超声波流量计在提高环境的适用性、便携性、稳定性以及改进测量 ’ 的精度等等方面．还有很多有待进一步研究深化的地方。 本文首先查阅了大量国内外流量计产品基本性能，对超声波流量计基本原 理和进行了分析总结，介绍了几种常见的方法，并在此基础上提出了改进的思 想：采用以DSP为信号处理核心．以FPGA器件为控制核心，辅以前端模拟电 路，以H口为主要算法的多普勒效应法的超声波流量计的设计方案。 本文完成了整体硬件电路的设计，这其中包括模拟电路方面的超声波的发 射、接收、滤波、三级放大和采样，数字电路方面的DSP、FIFO数据缓存、单 片机硬件系统的设计以及CPLD的时序控制设计。软件方面完成了CPLD程序 的设计，实现了DSP和单片机硬件系统的完整性：完成了DSP在流速计算方面 的程序的设计，这其中包括滤波、插值、FFT的软件设计。并对关键的算法用 matlab，Simulator、CosmosScopc等软

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