DSP在數(shù)字頻譜分析—頻率跟蹤型激光測(cè)速儀中的應(yīng)用.pdf

1、流場(chǎng)測(cè)量是航空、醫(yī)學(xué)、水利、動(dòng)力等領(lǐng)域中普遍關(guān)心的問(wèn)題.為了能夠準(zhǔn)確測(cè)定流場(chǎng)特性,人們不斷探索新的測(cè)量方法.經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展完善,目前激光多普勒測(cè)速技術(shù)(Laser Doppler Anemometry,或LDA)被普遍采用.與熱線風(fēng)速儀法、水模擬法、高速攝影等方法相比,LDA兼具非接觸性測(cè)量、分辨率高、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn).由于LDA多用于環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)合,LDA數(shù)據(jù)率通常較低.為了提高信噪比,目前國(guó)外采用數(shù)字頻譜分析技術(shù)對(duì)LDA信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)

2、行處理,國(guó)內(nèi)主要是利用頻率跟蹤原理的帶寬壓縮技術(shù)的LDA系統(tǒng).為了進(jìn)一步提高LDA測(cè)速系統(tǒng)的噪聲適應(yīng)能力,充分發(fā)揮頻譜分析技術(shù)和頻率跟蹤技術(shù)各自的特點(diǎn),我們已嘗試將這兩種先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合起來(lái),構(gòu)成了數(shù)字分析—頻譜跟蹤型LDA系統(tǒng).目前,已經(jīng)完成了基于PC機(jī)的數(shù)字分析—頻譜跟蹤型LDA系統(tǒng)的研制,實(shí)驗(yàn)證明這兩種技術(shù)的結(jié)合是可行的.但將其應(yīng)用于多維測(cè)速中,仍存在精度和實(shí)時(shí)不夠的問(wèn)題.為了進(jìn)一步完善數(shù)字分析—頻譜跟蹤型LDA系統(tǒng)的性能,達(dá)到21

3、世紀(jì)對(duì)于測(cè)試儀器普遍要求的精確化、快速化和微型化,針對(duì)目前集成電路迅猛的發(fā)展趨勢(shì)和DSP性能價(jià)格比的不斷提高,我們將DSP技術(shù)引入到該LDA測(cè)速系統(tǒng)的信號(hào)處理器中來(lái).該文主要完成以下研究工作:1.基于LDA信號(hào)的特點(diǎn)和數(shù)字分析—頻率跟蹤型LDA系統(tǒng)的要求,分析DSP各系列芯片的特性,選用TMS320VC33作為最佳的頻譜分析的核心單元.圍繞這一處理單元,設(shè)計(jì)了相關(guān)的高速多普勒信號(hào)采集電路和與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸電路.實(shí)現(xiàn)LDA信號(hào)從高速