隨著社會(huì)生產(chǎn)的高速發(fā)展,人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中固體流量的測(cè)量提出了測(cè)量精度更高、測(cè)量速度更快、測(cè)量成本更低、使用更方便的要求。微波傳感器向測(cè)試管道發(fā)射24GHz的微波信號(hào),并接收到回波信號(hào),然后將回波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)混頻、濾波得到多普勒信號(hào)。多普勒信號(hào)經(jīng)采集和信號(hào)處理最后獲得流量數(shù)據(jù)。論文主要貢獻(xiàn)為:1.對(duì)微波固體流量計(jì)相關(guān)背景知識(shí)做了相應(yīng)闡述。以微波法為基礎(chǔ)探討了微波固體流量計(jì)的測(cè)量原理和系統(tǒng)的組成,同時(shí)闡述了系統(tǒng)中應(yīng)用到的一些關(guān)鍵技術(shù),其中包括多普勒效應(yīng)、速度-濃度測(cè)量法、擬合算法、功率譜估計(jì)、參數(shù)確定方法、回波信號(hào)分析等。2.給出微波固體流量計(jì)的硬件設(shè)計(jì),主要包括信號(hào)處理器硬件設(shè)計(jì)和信號(hào)轉(zhuǎn)換器硬件設(shè)計(jì),其主控芯片都是FPGA。信號(hào)處理器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器的硬件電路設(shè)計(jì)相似。有關(guān)FPGA電路硬件設(shè)計(jì)單獨(dú)給出了表述。3.設(shè)定了上位機(jī)、信號(hào)處理器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器三個(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議;提出了信號(hào)處理器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器的FPGA程序設(shè)計(jì)方案;并對(duì)各子系統(tǒng)之間的傳輸協(xié)議、程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。采用ISE和ModelSim對(duì)關(guān)鍵功能模塊程序,比如AD采集、FIR、FFT、滑窗濾波等,進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了時(shí)... 

【文章來(lái)源】：成都信息工程大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多普勒頻率計(jì)算示意圖

圖 2-4 測(cè)量場(chǎng)景示意圖傳感器發(fā)射單頻連續(xù)波；然后又接收流體的回波信號(hào)；兩路混頻濾波后得普勒信號(hào)。再傳輸?shù)叫盘?hào)處理器進(jìn)行下一步運(yùn)算。最后得到速度、濃度、流值。.3.3 流量計(jì)算式在計(jì)算前，我們必須清楚固體質(zhì)量流量定義。我們將質(zhì)量流量定義如下：時(shí)間內(nèi)通過(guò)測(cè)量管道的某個(gè)橫截面的的流體顆粒的質(zhì)量。固體質(zhì)量流量單位每小時(shí)。計(jì)量符號(hào)為 T/ h。橫截面積A質(zhì)量m速度V濃度 圖 2-5 流體流過(guò)管道橫截面示意圖設(shè)質(zhì)量 m 的固體流體時(shí)間 t 內(nèi)流經(jīng)測(cè)量體的某個(gè)截面，示意圖如圖 2-5 所

圖 3-2 AS 模式電路原理圖2、JTAG 模式如圖 3-3 所示為信號(hào)處理器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器 JTAG 模式的電路原理圖。一般FPGA 默認(rèn)使用 JTAG 模式，因?yàn)槠鋬?yōu)先等級(jí)最高，并且 JTAG 不需要任片，幾乎每個(gè) FPGA 都可以用 JTAG 來(lái)下載程序。使用 JTAG 時(shí)，關(guān)于配配置則會(huì)被忽略。當(dāng) ISE 生成.bit 文件后，通過(guò) JTAG 接口，程序就可以FPGA 中。JTAG 模式下，一旦掉電，程序不會(huì)保存，所以每次斷電后必須載.bit 文件。因此這種模式只用于調(diào)試階段。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3614440