聲參量陣風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf_第1頁(yè)
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1、風(fēng)速的準(zhǔn)確測(cè)量在眾多場(chǎng)合有著重要的意義。為獲得準(zhǔn)確的風(fēng)速,風(fēng)速測(cè)量方法也一直在發(fā)展。風(fēng)速的測(cè)量方法經(jīng)歷了機(jī)械式、熱線式、聲波式等測(cè)量方法,現(xiàn)在比較常用的風(fēng)速測(cè)量方法為超聲波風(fēng)速測(cè)量方法。但是由于超聲波頻率過高,在空氣中傳播距離短,導(dǎo)致其無法測(cè)量大空間范圍內(nèi)的風(fēng)速。通過聲參量陣系統(tǒng)可以產(chǎn)生高指向的低頻聲,聲波能夠傳播較遠(yuǎn)的距離,聲場(chǎng)特性分布明顯,利用這些特性可以把聲參量陣技術(shù)應(yīng)用到大空間范圍的風(fēng)速測(cè)量中。因此本文提出新的方法對(duì)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行模擬

2、,并基于模擬風(fēng)場(chǎng)對(duì)聲場(chǎng)進(jìn)行仿真,創(chuàng)新性地結(jié)合了相位差法和聲參量陣技術(shù)來建立三角形測(cè)量模型,基于模型設(shè)計(jì)了聲參量陣風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴研究了聲參量陣技術(shù)理論,通過研究聲參量陣聲場(chǎng)的非線性特性,對(duì)聲參量陣聲場(chǎng)進(jìn)行仿真,著重分析了差頻信號(hào)的聲場(chǎng)分布,并與超聲波聲場(chǎng)進(jìn)行仿真對(duì)比分析,通過理論研究與仿真分析驗(yàn)證了采用聲參量陣技術(shù)測(cè)風(fēng)速的可行性。⑵提出采用向量自回歸(AR)模型與小波分解法相結(jié)合的方法對(duì)風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行仿真模擬。

3、基于風(fēng)場(chǎng)對(duì)超聲波聲場(chǎng)和聲參量陣聲場(chǎng)進(jìn)行仿真研究,經(jīng)仿真發(fā)現(xiàn)聲場(chǎng)會(huì)沿著風(fēng)場(chǎng)方向進(jìn)行偏移,從而驗(yàn)證了采用聲參量陣聲場(chǎng)測(cè)風(fēng)速的可行性。⑶建立了基于相位差的風(fēng)速測(cè)量模型,根據(jù)建立的風(fēng)速測(cè)量模型理論推導(dǎo)得出風(fēng)速的大小和風(fēng)向的計(jì)算公式。然后通過仿真對(duì)比分析了聲參量陣的各種預(yù)處理算法,指出全載波SSB調(diào)制算法所需帶寬是DSB調(diào)制算法的一半,而且全載波SSB調(diào)制算法可以節(jié)省功率,在單頻輸入時(shí)無失真,通過仿真對(duì)比分析選擇了全載波SSB調(diào)制算法作為本文的信

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