声学多普勒流速快速测量的设计

摘要

传统的多普勒流速剖面测量仪将混频正交与低通滤波在软件中实现,存在测量时间长、精度不高等问题.为解决上述问题,采用运算速度更快、内存容量更大的STM32H743单片机作为主控芯片,同时设计了将信号混频、正交与FIR低通滤波在硬件电路中实现的多普勒流速剖面仪,这样大大减少了CPU的运算时间,提高了测量精度.运用FFT算法进行信号质量分析,利用自相关算法计算出各层流速.通过试验,对测得的多普勒频偏以及流速进行分析,结果表明,系统的设计满足在实际小型河流中的精确测量,具有可行性.