摘要：针对目前多传感器分布式数据采集,作者提出了一种基于线性/环型结构的实时传输系统设计方案。该方案具有实时、高速、低功耗和微型化等特点。文章介绍了该系统的设计思想和实现方案,并对实现过程中的各功能模块做了介绍,给出了实验结果。

摘要：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。

摘要：发射波束与目标之间的相对运动会产生多普勒效应。根据多普勒频移可以测量目标的速度。利用此原理可以测明渠水流速。但由于噪声、主频的干扰,又由于离散频谱存在栅栏效应和假频现象,有些情况下回波的谱峰与真实的谱峰值相差很远,因此在搜索回波信号的多普勒频移时就无法对准其真实的频率,也就无法得到正确的流速。"叠加法"去随机干扰,"谱减法"去主频干扰,"全相位频谱校正"可避免信号离散化的影响。将三者综合运用,可以使测量到的谱峰值与真实值间基本一致。通过多组测试统计,证明该方法能够测得明渠水速,并且有较高的测量精度。

摘要：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。

摘要：简单地描述了水声测量法在测量明渠水深中的原理——匹配滤波法在水深测量中的应用,分析了欠采样回波波形与固定的本地匹配波做匹配存在的缺陷。针对这种缺陷下所引起的结果的误差,分析了一般校正法所存在的问题,从而提出了一种欠采样下的模板匹配技术。通过回波波形与不同本地匹配波形模板匹配,找到一组正确的回波本地波匹配对,从而规避了欠采样对匹配的影响。经过仿真测试,此种方法效果显著,在明渠水深测量中,能将精度最大误差由2.152 5 cm降低到3 mm,使测深精度提高了一个数量级。

摘要：测速中对回波信号的处理大多采用FFT方法测频。为了提高测量精度,需要增加采样点数,这样使得运算量增大。提出了一种局部细化方法,通过FFT找出感兴趣的某一频率范围,再对该段进行Chirp-z变换,也就是说在不增加采样点数,运算量增加不大的前提下,提高测量精度。实验结果表明,这种细化方法能够有效提高测量精度。

摘要：介绍了超声波时差法测量风矢量的基本原理,利用测量回波信号起点求得风速。通过分析传统的时差检测方法在风速测量系统中的缺陷,提出了一种基于幅值特征提取的快速自适应波形匹配法,来克服传统方法带来的较大误差。在无风状态下,以两路波形上升段几个连续对应峰值点比例作模板,将实测回波信号所得峰值比例与模板匹配,找到正确的波形峰值对应关系,从而准确测量两波形时差。通过仿真实验测试,此法效果良好,运算速度快,克服了数据量较大时互相关法计算量大的缺点,同时计算准确性大大提高,规避了单阈值法错判的情况,结合插值法测速精度可达0.1 m/s。

摘要：由于超声波时差法测风速对于时间测量要求很高,0.1 m/s速度精度时差Δt仅为400 ns,这就需要很高的采样率和大的系统存储空间。将时差Δt的测量分为"粗测"、"细测"两部分,用插值相关的办法可以有效解决这个问题。插值后通过传统互相关法可准确测量时差Δt的"细测"部分,然而这种方法只有在平稳噪声环境下效果较好,局限性较大,实际测量中结果误差较大。为了克服这问题,通过广义互相关算法(GCC)可提高这部分时差测量的准确性。广义互相关法将回波信号在频域进行加权处理,提高了信号频谱特性,抑制了噪声对测量的影响。实验结果表明,广义互相关算法在白噪声以及有色噪声中都有很好的效果,测量准确性大大提高。

摘要：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。

摘要：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。