聲參量陣風(fēng)速測試理論建模及仿真分析.pdf

1、目前風(fēng)速風(fēng)向測試技術(shù)中大多使用超聲波信號作為測風(fēng)系統(tǒng)輸入來進行風(fēng)速風(fēng)向參數(shù)實驗,但超聲波信號頻率較高,在空氣中的衰減較快,并不能夠很好的適用于遠距離、大范圍的風(fēng)速風(fēng)向測量;相對于超聲波信號來說,聲參量陣信號——新型聲源系統(tǒng),它可以產(chǎn)生具有高指向性的低頻可聽聲,基于這一優(yōu)勢特性,聲參量陣技術(shù)更易于適用于惡劣環(huán)境、大范圍中的風(fēng)速風(fēng)向測量,在風(fēng)速風(fēng)向測試中,將會發(fā)揮重要的作用,發(fā)展聲參量陣測風(fēng)速技術(shù)勢在必行。本文是在空間大范圍環(huán)境中,探討利用

2、聲參量陣技術(shù)測試風(fēng)速風(fēng)向的問題,就測風(fēng)系統(tǒng)建模問題進行理論分析以及實驗仿真。
　　針對聲參量陣可以產(chǎn)生具有高指向性可聽聲的特性,本文提出建立聲參量陣風(fēng)速測試系統(tǒng),將聲參量陣信號置于風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)處理模塊之前,利用聲參量陣的優(yōu)勢特性提高測風(fēng)系統(tǒng)的準確性。通過Matlab仿真證明該系統(tǒng)的可行性,并在DSP平臺實驗驗證系統(tǒng)的有效性,同時對實現(xiàn)的算法性能進行仿真分析和改進。
　　為了建立聲參量陣風(fēng)速風(fēng)向測試系統(tǒng),本文對聲參量陣的工作原

3、理進行詳細的闡述,并對聲參量陣系統(tǒng)進行仿真,以便于測風(fēng)系統(tǒng)的建模。然后重點討論時差法理論在風(fēng)速測試系統(tǒng)中的應(yīng)用,并采用互相關(guān)時延估計算法與時差法測風(fēng)原理相結(jié)合建立聲參量陣測風(fēng)模型,驗證該模型的可行性。
　　在聲參量陣測風(fēng)系統(tǒng)建模的同時,利用時差法測風(fēng)原理、采用互相關(guān)時延估計算法建立超聲波風(fēng)速風(fēng)向測試系統(tǒng)模型,重點比較兩種測風(fēng)系統(tǒng)的性能,通過Matlab仿真分析系統(tǒng)模型的測量精度、測距范圍等系統(tǒng)性能參數(shù),實驗證明聲參量陣測風(fēng)系統(tǒng)測量