超聲波流量計多普勒原理的探討  六十八

第6章結論與展望

6．1全文總結

本次超聲波流量計系統的設計確立了系統的整體方案，這主要是在查閱國內外流量計產品基本性能以及分析超聲波流量計基本原理和多種實現方法的基礎上，確立了系統以DSP為信號處理核心，以CPLD器件為控制核心，并采用FFT算法來計算流速的多普勒效應法方案。方案總結了多普勒效應法的原理，給出了具體的流量方程并進行了深入的探討，證明方案思想是確實可行的。系統用DSP專門負責計算流速，保證了計算的速度和精度，用CPLD器件進行全局的時序控制，證明了硬件系統設計是可行的。

本文完成了整體硬件電路的設計，這其中包括模擬電路方面的超聲波的發射、接收、濾波、三級放大和采樣，數字電路方面的DSP、FIFO數據緩存、單片機硬件系統的設計以及CPLD的時序控制設計。軟件方面完成了CPLD程序的設計，實現了DSP和單片機軟件系統的完整性；完成了DSP在流速計算方面的程序的設計，這其中包括濾波、插值、FFT的軟件設計。最后對關鍵的算法用matlab、Simulator、CosmosScope等軟件進行了仿真。

6．2展望

由于水平和時間的限制，系統在方案設計方面還有待于完善和改進，對于改進提出以下幾點：

在前端電路的發射和接收部分，為了提高系統精度，需要消除脈沖干擾信號的影響。可以嘗試在接收電路部分采用延遲窗口接收技術，對接收窗口時間以外的干擾信號不予理睬；對于窗內干擾信號，因為接收信號的脈寬比干擾信號脈寬要寬，所以設計合適的信號脈寬鑒別電路來鑒別。

超聲波流量計