基于DSP+FPGA的聲學測溫系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

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

2、r>　　文章以聲波與介質(zhì)溫度的關系來引入聲學測溫的方法闡述，引出聲學測溫的核心方法是獲得聲波在介質(zhì)中的傳播時間，以聲波波速與溫度的函數(shù)關系得到介質(zhì)的溫度。章節(jié)介紹了聲波飛行時間測量的多種方法并進行對比，根據(jù)測量方法設計基于數(shù)字信號處理器的聲學測溫系統(tǒng)，并以設計系統(tǒng)的硬件計算環(huán)境進行算法改進。
　　進一步闡述聲學測溫系統(tǒng)架構和詳細設計及實現(xiàn)，提出以數(shù)字信號處理器和可編程邏輯門電路構成運算控制核心設計系統(tǒng)。系統(tǒng)以數(shù)字信號處理器作為運算

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)轉換芯片作為波形采樣環(huán)節(jié)轉化模擬信號為離散形式處理；以專用脈寬調(diào)制外設作為聲波信號源，以非門構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成接收信號放大環(huán)節(jié)；以運算放大器構成帶通濾波電路濾除電源工頻干擾及模擬端環(huán)境干擾。軟件方面結合硬件環(huán)境闡述設計環(huán)節(jié)基本原則和設計模式，以FPGA器件并行高速特性設計數(shù)據(jù)緩沖以及FIR數(shù)字濾波環(huán)節(jié)，以DSP高速