基于DSP的超声波明渠液位测量系统

基于超声波测距的基本原理，设计并实现了一种基于DSP芯片的超声波明渠液位测量系统，改进了目前超声波明渠液位测量精度偏低的问题。采用了一种高效的超声波发射和回波信号采集电路，利用TMS320C5509A DSP芯片为系统核心．通过数字信号处理的方法提高了回波信号的信噪比。利用声速修正提高了测量的精度。经实验验证，系统量程为0．4—10m，测量误差小于5mm，满足了明渠液位测量的实际需要。

一种大量程超声波液位计的实现

为解决现有的超声波液位计测量量程小,在远距离测量时误差较大的问题,提出一种大量程超声波液位计的实现方法。在不改变超声波发射功率和接收增益的基础上,通过声阻抗变换的方法提高超声波在空气介质中的传播效率,以及利用匹配滤波提高远距离液面反射回波的信噪比。经过仿真及实际测试,此种方法效果显著,能将一种频率为40 kHz超声传感器的最大量程从5 m的提高至15 m,并仍可以较好的识别出液面反射回波信号。为远距离超声波液位测量提供了一种新方法。

基于多系统的1553B和串行通信的PXI板卡设计

为了满足箭上单机设备的通用化测试需求,设计了适用于航天领域的基于多系统的1553B总线和串行通信的PXI板卡;介绍了板卡的主要功能、基本原理、硬件设计、Windows系统和VxWorks系统下软件驱动开发,用户层软件设计等;工程应用表明：板卡在-40~70℃环境温度下,1553B通信速率1Mbps,多路串行通信波特率800 bps至8M bps的条件下实时传输无误码,运行稳定,在多系统平台下图形显示实时性能高,板卡已经在多种箭上设备的通用测试中得到广泛应用。

变采样率技术在电磁波流速测量中的应用研究

介绍了基于电磁波的水流速度测量的基本原理-多普勒效应,分析了不同采样频率对多普勒频率分辨率、测量精度、最大可测速度以及系统实时性的影响,指出单一采样频率无法满足测量系统对测量精度、量程和嵌入式系统实时性的要求,从而提出将变采样率技术应用在测量系统中。在理论研究和仿真分析完整数倍抽取、整数倍内插和有理数倍变采样率算法之后,指出变采样率技术能很好的满足系统要求,并通过实验验证了运用变采样率技术之后系统的可靠性和高效性。

基于电磁波的低流速测量中干扰因素分析研究

介绍了电磁波测量流速的基本原理-多普勒效应,分析了影响低流速测量的主要干扰因素-发射泄漏干扰和旁瓣干扰。根据接收信号中发射泄漏干扰不变的特性,提出了去均值滤波的方法来消除干扰,对数据进行预处理;根据旁瓣干扰的信号特性,提出了通过频谱加窗和二次加权平均法构造频域带通滤波器来抑制干扰的方法,在仿真比较完各个窗函数的性能之后,选定布莱克曼窗来进行频谱加窗。仿真分析表明,旁瓣干扰经频域带通滤波后得到了很好的抑制。最后通过实验测试验证了这些方法在流速测量中的显著效果。