聲波測距儀

測控論文編號:CK027   論文字數:19651,頁數:46，有外文翻譯

目    錄
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章  緒論 1
    1.1  概述 1
    1.2  聲波的基礎知識 1
    1.3  聲學測距系統的研發現狀 3
    1.4  本文的主要內容及意義 3
第2章  聲學測距系統的理論分析 5
    2.1  聲學測距的基本原理 5
 2.2  算法分析 5
        2.2.1  相關分析理論 6
        2.2.2  相差法相關測量 9
        2.2.3  時差法相關測量 10
        2.2.4  相關分析的應用 10
 2.3  基于相差法相關分析聲學測距的測量原理 12
第3章  聲學測距系統總體設計 15
    3.1  硬件方案設計 15
    3.2  軟件方案設計 16
        3.2.1  LabVIEW簡介 16
        3.2.2  軟件方案設計 17
    3.3  聲學測距系統的仿真 17
        3.3.1  正弦波產生電路的仿真 18
        3.3.2  音頻功率放大電路的仿真 19
        3.3.3  軟件部分的仿真 19
    3.3  經濟效益分析 22
第4章  聲學測距系統硬件電路設計 23
    4.1  揚聲器、傳聲器的選擇 23
        4.1.1  揚聲器的選擇 23
        4.1.2  傳聲器的選擇 25
    4.2  正弦波信號發生電路的設計 26
        4.2.1  正弦波振蕩電路的振蕩條件 26
        4.2.2  RC正弦波振蕩電路 27
    4.3  音頻功率放大電路的設計 30
    4.4  信號放大電路的設計 32
第5章  聲學測距系統軟件設計 33
    5.1  接口設計 33
    5.2  軟件設計 34
        5.2.1  數據采集程序的設計 34
        5.2.2  相關分析程序的設計 35
        5.2.3  數據處理程序的設計 37
        5.2.4  前面板的設計 37
第6章  系統調試與結果分析 39
    6.1  硬件調試與分析 39
    6.2  軟件調試與分析 40
    6.3  軟硬聯調與分析 40
結論 41
致謝 42
參考文獻 43
附錄1 聲學測距系統的硬件電路圖 44
附錄2 聲學測距系統的軟件程序圖 45
附錄3 設備及元器件清單 46

摘    要
 
 聲學距離測量技術通過測量聲波信號在已知飛行速度下的飛行時間，為測量距離提供了一種十分有發展潛力的距離測量手段。本文論述了一種聲學測距系統的設計，該系統以正弦信號為信號源，通過相關分析法確定聲波在待測距離內的飛行時間，并通過聲波的飛行時間和待測距離的函數關系間接求得距離。利用相關分析法確定聲波傳播時間的方法有效地提高這種測距儀的抗干擾性能，提高了它的實用性。
 本文詳細介紹了該聲學測距系統的測量原理、系統組成以及該聲學測距系統的各組成部分的原理和硬件設計，并對聲學測距系統的軟件設計進行了詳細的說明。
  
 關鍵詞   聲學測距系統  相關分析  正弦信號  
 
Abstract
 The technology of acoustic distance-measurement by measuring the flying-time of the sound wave by known flying-velocity, provides a good-potential method for measuring distance．The paper discusses a  acoustic distance-measurement system．The system, whose signal source is sine-wave, determines fly-time of sound wave between distance to be measured known flying-velocity by correlation analysis，and calculates the distance indirectly by the function-relation between the fly-time and distance measured．The method of determining flying-time using correlation analysis improve the anti-jamming ability and practicability of the acoustics distance-measurement system．
 In the paper, the measurement principle and the system constitutes are introduced in detail, and so are the principle diagram and hardware design of different parts．Furthermore the software design of the acoustics distance-measuring system is explained detail．    

 Keyword   acoustic distance-measurement system     correlation analysis     sine-wave signal