声参量阵风速测试理论建模及仿真分析

发布时间：2021-09-02 20:15

　　目前风速风向测试技术中大多使用超声波信号作为测风系统输入来进行风速风向参数实验,但超声波信号频率较高,在空气中的衰减较快,并不能够很好的适用于远距离、大范围的风速风向测量;相对于超声波信号来说,声参量阵信号——新型声源系统,它可以产生具有高指向性的低频可听声,基于这一优势特性,声参量阵技术更易于适用于恶劣环境、大范围中的风速风向测量,在风速风向测试中,将会发挥重要的作用,发展声参量阵测风速技术势在必行。本文是在空间大范围环境中,探讨利用声参量阵技术测试风速风向的问题,就测风系统建模问题进行理论分析以及实验仿真。针对声参量阵可以产生具有高指向性可听声的特性,本文提出建立声参量阵风速测试系统,将声参量阵信号置于风速风向数据处理模块之前,利用声参量阵的优势特性提高测风系统的准确性。通过Matlab仿真证明该系统的可行性,并在DSP平台实验验证系统的有效性,同时对实现的算法性能进行仿真分析和改进。为了建立声参量阵风速风向测试系统,本文对声参量阵的工作原理进行详细的阐述,并对声参量阵系统进行仿真,以便于测风系统的建模。然后重点讨论时差法理论在风速测试系统中的应用,并采用互相关时延估计算法与时差法... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SSB 调制算法的声参量阵测风系统互相关时延输入信号

受噪声信号影响很小，信噪比比 DSB 法和平方根法要高。算法时得到的互相关函数基本不受噪声干扰，得到的函数波，效果很好。由图知 n=1900，则延迟点数为 d1=1900-2000lay=d1/Fs=-100/2000=-0.05s，所求结果与预设的时间差 t=0波 SSB 调制算法测得的时间差很精确。

图 3-23 DSB 调制算法声参量阵测风系统信号互相关法时延估计函数23 中红线所示为互相关函数的峰峰值（红线两端分别为最大值和最圆圈所示为互相关函数的峰峰值所对应的点数 location 和幅值。由图0 ， 则 延 迟 点 数 为 d1=location-N=1900-2000=-100 ， 延 时

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本文编号：3379662