聲學(xué)多普勒流速剖面儀（ADCP）是一種利用超聲信號的多普勒效應(yīng)和超聲測距原理,來測量水流斷面不同層面的流速的裝置。在海洋洋流觀測和河流流量測量中廣泛應(yīng)用。目前國外數(shù)字ADCP技術(shù)發(fā)展比較成熟,而國內(nèi)目前還沒有商用產(chǎn)品推出,所以研究發(fā)展我國自己的ADCP技術(shù)產(chǎn)品很有必要。由于處理器運(yùn)算性能和功耗的限制,傳統(tǒng)ADCP算法和系統(tǒng)主要通過模擬電路來實現(xiàn)。隨著DSP運(yùn)算性能的提升和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的分辨率和采樣率的提升,人們更加希望將信號的運(yùn)算盡可能的放在數(shù)字端進(jìn)行。這樣可以簡化模擬鏈路端的復(fù)雜度,提高系統(tǒng)的通用性、靈活性和穩(wěn)定性。作者經(jīng)過調(diào)研分析,在充分了解了ADCP技術(shù)基本原理的基礎(chǔ)上,確定了本文ADCP信號處理系統(tǒng)的研發(fā)方案。采用了具有并行高速處理能力的FPGA技術(shù)和功能強(qiáng)大的DSP信號處理技術(shù)。利用短時功率譜估計算法——復(fù)自相關(guān)算法和AR功率譜估計算法。利用超外差技術(shù),TGA放大器技術(shù),超聲功率驅(qū)動技術(shù),實現(xiàn)對高頻小信號的提取、放大和傳輸。設(shè)計了相應(yīng)的原理電路,PCB電路板,完成了硬件制作,并設(shè)計了計算流程,編寫了相應(yīng)的軟件程序,最終完成了實驗室臺面的數(shù)字ADCP信號處理系統(tǒng)。對制作... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TMS320C6748芯片內(nèi)部部件圖

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文2-9 為 PGA 芯片的內(nèi)部原理圖，內(nèi)部集成了 SPI 數(shù)字接口，模擬開關(guān)和放大器元，通過 SPI 通信協(xié)議向 PGA112 芯片發(fā)送不同的增益指令，PGA112 芯片的大增益將會改變。使用集成的編程增益芯片配合 FPGA 的控制，實現(xiàn)的 TGA有體積小，控制靈活，調(diào)試難度低等特點。

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文LC 選頻放大電路放大。然后通過混頻器變頻，混頻器的本振是通過 AD9834 DD芯片產(chǎn)生的。AD9834 的控制接口是和 FPGA 連接在一起，通過 FPGA 產(chǎn)生時序可以控制 AD9834 的輸出頻率。經(jīng)過混頻以后的信號信號通過無源帶通濾波器BPF1 濾除和頻信號，剩下系統(tǒng)需要保留的差頻信號。差頻信號經(jīng)過中頻放大 TG放大器。TGA 的輸出經(jīng)過有源抗混疊濾波器，然后通過 AD9835 模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集到 FPGA 例化的 FIFO 中。3.2 ADCP 下位機(jī)各模塊電路設(shè)計3.2.1 信號采集電路

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]走航式ADCP測速技術(shù)研究與軟件設(shè)計[D]. 梁琴.哈爾濱工程大學(xué) 2016
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[3]1MHz聲學(xué)多普勒流速剖面儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李瑞琪.華北電力大學(xué) 2016
[4]一種新型ADCP數(shù)學(xué)模型的可行性研究[D]. 吳玉尚.中國海洋大學(xué) 2015
[5]隨機(jī)信號的功率譜估計及其算法的改進(jìn)[D]. 李穎.天津大學(xué) 2015
[6]ADCP中剖面流速數(shù)據(jù)處理及誤差控制[D]. 周麗.東南大學(xué) 2015
[7]基于FPGA和DSP的嵌入式多通道數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)[D]. 王寅超.華東師范大學(xué) 2012
[8]功率譜估計在寬帶ADCP信號檢測中的研究與應(yīng)用[D]. 汪勝波.中國海洋大學(xué) 2011
[9]數(shù)字ADCP中央控制模塊的改進(jìn)研究[D]. 呂大偉.天津大學(xué) 2007
[10]基于雙核處理器的ADCP系統(tǒng)研制與開發(fā)[D]. 王偉.大連理工大學(xué) 2006



本文編號：3619426