基于ARM的超聲波測風(fēng)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)速風(fēng)向測量廣泛應(yīng)用于軍事、氣象監(jiān)測、航海航空等方面。目前常用的測風(fēng)儀器主要包括機(jī)械式測風(fēng)儀、激光多普勒式測風(fēng)儀以及超聲波測風(fēng)儀，其中超聲波測風(fēng)儀因沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部件，機(jī)械損耗小，逐漸成為測風(fēng)儀的主流。
　　超聲波測風(fēng)速是利用超聲波在順風(fēng)和逆風(fēng)的傳播時(shí)間來測量風(fēng)速的，系統(tǒng)對超聲波傳播時(shí)間的測量關(guān)系到超聲波測風(fēng)精度的高低，而時(shí)延估計(jì)算法是提高超聲波測風(fēng)精度的重要方法。因此，為了提高時(shí)延估計(jì)的精度，本文提出了一種基于LM

2、S的PHAT加權(quán)互相關(guān)時(shí)延估計(jì)算法，該算法首先對傳感器接收到的超聲波信號進(jìn)行自適應(yīng)濾波，提高接收信號的相似度。再對濾波器輸出的時(shí)延信號進(jìn)行PHAT加權(quán)進(jìn)一步提高信號的信噪比，進(jìn)而得到精確的時(shí)延估計(jì)值，從而更精確地計(jì)算出超聲波傳播的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)證明該方法具有較強(qiáng)的抗噪聲性能，提高了時(shí)延估計(jì)精度。
　　由于信號處理較為復(fù)雜，系統(tǒng)采用高性能的處理器LPC1768作為控制核心，設(shè)計(jì)了主控制板、發(fā)射板、接收板。發(fā)射板包括超聲波驅(qū)動(dòng)電路，可以驅(qū)