超声波流量计多普勒原理的探讨  六十八

第6章结论与展望

6．1全文总结

本次超声波流量计系统的设计确立了系统的整体方案，这主要是在查阅国内外流量计产品基本性能以及分析超声波流量计基本原理和多种实现方法的基础上，确立了系统以DSP为信号处理核心，以CPLD器件为控制核心，并采用FFT算法来计算流速的多普勒效应法方案。方案总结了多普勒效应法的原理，给出了具体的流量方程并进行了深入的探讨，证明方案思想是确实可行的。系统用DSP专门负责计算流速，保证了计算的速度和精度，用CPLD器件进行全局的时序控制，证明了硬件系统设计是可行的。

本文完成了整体硬件电路的设计，这其中包括模拟电路方面的超声波的发射、接收、滤波、三级放大和采样，数字电路方面的DSP、FIFO数据缓存、单片机硬件系统的设计以及CPLD的时序控制设计。软件方面完成了CPLD程序的设计，实现了DSP和单片机软件系统的完整性；完成了DSP在流速计算方面的程序的设计，这其中包括滤波、插值、FFT的软件设计。最后对关键的算法用matlab、Simulator、CosmosScope等软件进行了仿真。

6．2展望

由于水平和时间的限制，系统在方案设计方面还有待于完善和改进，对于改进提出以下几点：

在前端电路的发射和接收部分，为了提高系统精度，需要消除脉冲干扰信号的影响。可以尝试在接收电路部分采用延迟窗口接收技术，对接收窗口时间以外的干扰信号不予理睬；对于窗内干扰信号，因为接收信号的脉宽比干扰信号脉宽要宽，所以设计合适的信号脉宽鉴别电路来鉴别。

超声波流量计