基于DSP+FPGA的聲學(xué)測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)今信息工業(yè)時(shí)代，溫度參數(shù)的獲得是許多過程的重要環(huán)節(jié)。在工業(yè)微波加熱領(lǐng)域中由于應(yīng)用環(huán)境的特殊性，傳統(tǒng)測溫手段不能達(dá)到較好效果，聲學(xué)測溫作為一種新興的非接觸測溫方法對特殊環(huán)境具有良好適應(yīng)性而得到廣泛深入的研究。文章圍繞聲學(xué)測溫信號處理方法的實(shí)時(shí)性、精度與抗干擾性等問題進(jìn)行了分析，探究在特定聲學(xué)條件下波形信號的處理以及在工業(yè)級硬件上實(shí)現(xiàn)聲學(xué)測溫方法的軟件及硬件設(shè)計(jì)，達(dá)到在非傳統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境下進(jìn)行實(shí)時(shí)性、高準(zhǔn)確性、抗干擾和高可靠性的溫度感知。

2、r>　　文章以聲波與介質(zhì)溫度的關(guān)系來引入聲學(xué)測溫的方法闡述，引出聲學(xué)測溫的核心方法是獲得聲波在介質(zhì)中的傳播時(shí)間，以聲波波速與溫度的函數(shù)關(guān)系得到介質(zhì)的溫度。章節(jié)介紹了聲波飛行時(shí)間測量的多種方法并進(jìn)行對比，根據(jù)測量方法設(shè)計(jì)基于數(shù)字信號處理器的聲學(xué)測溫系統(tǒng)，并以設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件計(jì)算環(huán)境進(jìn)行算法改進(jìn)。
　　進(jìn)一步闡述聲學(xué)測溫系統(tǒng)架構(gòu)和詳細(xì)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，提出以數(shù)字信號處理器和可編程邏輯門電路構(gòu)成運(yùn)算控制核心設(shè)計(jì)系統(tǒng)。系統(tǒng)以數(shù)字信號處理器作為運(yùn)算

3、器；以可編程邏輯門電路作為離散波形數(shù)據(jù)緩存及數(shù)字濾波環(huán)節(jié)；以高速模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片作為波形采樣環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化模擬信號為離散形式處理；以專用脈寬調(diào)制外設(shè)作為聲波信號源，以非門構(gòu)成的多級推挽輸出電路為功率放大環(huán)節(jié)將波形信號發(fā)射；以高精度儀表放大器構(gòu)成接收信號放大環(huán)節(jié)；以運(yùn)算放大器構(gòu)成帶通濾波電路濾除電源工頻干擾及模擬端環(huán)境干擾。軟件方面結(jié)合硬件環(huán)境闡述設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)基本原則和設(shè)計(jì)模式，以FPGA器件并行高速特性設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)緩沖以及FIR數(shù)字濾波環(huán)節(jié)，以DSP高速