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超声多普勒测流仪设计与实现 | |
论文目录 | |
| 摘要 | 第1-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.3 本文主要工作及章节安排 | 第13-14页 |
| 第二章 超声多普勒测流的基本原理 | 第14-21页 |
| 2.1 测水深原理 | 第15页 |
| 2.2 测水速原理 | 第15-18页 |
| 2.2.1 基于飞行时间差的测速原理 | 第15-16页 |
| 2.2.2 基于多普勒效应的测速原理 | 第16-18页 |
| 2.3 水流分层思想 | 第18-20页 |
| 2.4 本章小结 | 第20-21页 |
| 第三章 测流系统设计 | 第21-31页 |
| 3.1 系统原理框图 | 第21-22页 |
| 3.2 系统工作流程 | 第22-23页 |
| 3.2.1 发射过程 | 第22页 |
| 3.2.2 接收过程 | 第22-23页 |
| 3.3 系统参数设计 | 第23-26页 |
| 3.3.1 载波频率 | 第23-24页 |
| 3.3.2 脉冲宽度 | 第24-25页 |
| 3.3.3 脉冲重复间隔 | 第25页 |
| 3.3.4 波束入射角 | 第25-26页 |
| 3.4 信号处理流程仿真 | 第26-30页 |
| 3.4.1 仿真条件 | 第26-27页 |
| 3.4.2 仿真结果及分析 | 第27-30页 |
| 3.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 第四章 测流系统关键技术 | 第31-50页 |
| 4.1 数字无线电技术 | 第31-35页 |
| 4.1.1 采样定理 | 第31-33页 |
| 4.1.2 数字下变频技术 | 第33-34页 |
| 4.1.3 多速率信号处理 | 第34-35页 |
| 4.2 信号频率估计方法 | 第35-46页 |
| 4.2.1 复自相关法 | 第35-38页 |
| 4.2.2 快速傅里叶变换 | 第38-42页 |
| 4.2.3 基于频差修正的正弦信号频率估计方法 | 第42-46页 |
| 4.3 FFT的局限性及解决办法 | 第46-49页 |
| 4.3.1 频率分辨精度 | 第46-48页 |
| 4.3.2 缺乏时间与频率的关联性 | 第48-49页 |
| 4.4 本章小结 | 第49-50页 |
| 第五章 测流系统硬件实现 | 第50-63页 |
| 5.1 FPGA硬件平台简介 | 第50-51页 |
| 5.2 器件选型 | 第51-57页 |
| 5.2.1 核心处理部分 | 第51-53页 |
| 5.2.2 超声波换能器 | 第53-54页 |
| 5.2.3 换能器驱动及信号采集部分 | 第51-55页 |
| 5.2.4 低噪声放大器 | 第55-56页 |
| 5.2.5 串口模块 | 第56-57页 |
| 5.3 流速测量方案 | 第57-60页 |
| 5.3.1 系统初步测试 | 第57-59页 |
| 5.3.2 测速方案 | 第59-60页 |
| 5.4 误差来源分析 | 第60-62页 |
| 5.4.1 换能器安装偏角 | 第60-61页 |
| 5.4.2 超声波传播速度 | 第61页 |
| 5.4.3 超声波波束宽度 | 第61-62页 |
| 5.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第六章 总结与展望 | 第63-65页 |
| 6.1 总结 | 第63页 |
| 6.2 展望 | 第63-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-69页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第69页 |
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