基于EMD分解的非平穩(wěn)液位信號(hào)處理與檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、本論文以罐體液位作為研究對(duì)象,由于在對(duì)罐體中的液位進(jìn)行增加或者排出的過程中其液位信號(hào)是非平穩(wěn)信號(hào),這時(shí)傳統(tǒng)的液位檢測(cè)方法對(duì)非平穩(wěn)液位信號(hào)的檢測(cè)就會(huì)不準(zhǔn)確。所以本論文重點(diǎn)研究當(dāng)罐體內(nèi)的液位信號(hào)為非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)的檢測(cè),通過利用目前先進(jìn)的電子設(shè)計(jì)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理算法,研究出一款高精度的、性能穩(wěn)定的智能檢測(cè)系統(tǒng)。
　　本論文針對(duì)非平穩(wěn)液位信號(hào)具有非線性和非平穩(wěn)的特性,采用EMD經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解將非平穩(wěn)的液位信號(hào)分解成多個(gè)固有模態(tài)函數(shù)(IMF)

2、從而提取出液位信號(hào)的特征和趨勢(shì),然后通過固有模態(tài)函數(shù)(IMF)來確定非平穩(wěn)液位信號(hào)的實(shí)際液位值。實(shí)驗(yàn)表明,EMD分解法是目前提取信號(hào)趨勢(shì)或均值的有效方法,通過仿真結(jié)果表明采用EMD分解得到的實(shí)際液位值將比沒有經(jīng)過該分解法的液位值更精確和更穩(wěn)定。
　　本論文的研究對(duì)象為非平穩(wěn)液位信號(hào),整個(gè)系統(tǒng)采用的是基于Nios ii軟核處理器的SOPC系統(tǒng),利用Nios ii軟核處理器的內(nèi)部可配置的內(nèi)核和系統(tǒng)提供的豐富的常用標(biāo)準(zhǔn)IP核資源對(duì)非平穩(wěn)

3、液位信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和處理。系統(tǒng)外圍硬件電路包括了:采用超聲波液位信號(hào)采集電路、按鍵輸入電路、LCD液位數(shù)據(jù)顯示電路、DS1302時(shí)鐘電路、串口液位數(shù)據(jù)輸出電路和USB液位數(shù)據(jù)輸出電路,系統(tǒng)的處理器采用的是Altera公司的EP2C8Q208C8芯片,其整個(gè)SOPC系統(tǒng)的基本配置主要包括了:Nios ii軟核處理器、SDRAM外部存儲(chǔ)器、EPCS串行數(shù)據(jù)配置模塊、系統(tǒng)ID模塊和PLL鎖相環(huán)模塊。本論文軟件部分的設(shè)計(jì)主要包括液位信號(hào)的采集模塊