[发明专利]基于FPGA的声学多普勒流速剖面仪信号处理方法及系统

摘要

一种基于FPGA的声学多普勒流速剖面仪信号处理方法，包括以下步骤：步骤一，系统初始化；步骤二，发射脉冲信号，结束后采集波束输出信号，将数字信号存入DDR2存储器；步骤三，从DDR2存储器中读取波束数字信号数据，做正交基带调制处理、复降采样滤波处理，将结果存入DDR2存储器中；步骤四，从DDR2存储器中读取复降采样滤波之后的数据进行复相关运算；步骤五，低速AD电路采集温度、压力等信号，计算出当前水体中的声速，然后读取复相关处理后的数据计算流速和回波能量；步骤六，将结果数据储存在TF卡中，并发送给上位机处理、显示。以及提供一种基于FPGA的声学多普勒流速剖面仪信号处理系统。本发明结构简单、功耗低、成本低、体积小、实时性良好。

主权项

1.一种基于FPGA的声学多普勒流速剖面仪信号处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一，系统初始化，上位机设置参数并给出启动信号，系统启动后等待定时器中断，定时时间到进入正式工作流程；步骤二，FPGA给出一定长度的数字脉冲信号，等到信号发射完毕后开启DA输出模块控制前端增益，高速AD电路采集4路波束输出信号，将数字信号传入FPGA内部，数字信号缓存入DDR2存储器；步骤三，从DDR2存储器中读取波束数字信号数据，做正交基带调制处理，变为复数形式，再做复降采样滤波处理，将得到的复数结果存入DDR2存储器中；步骤四，从DDR2存储器中读取复降采样滤波之后的数据，计算每一层数据对应的起始点以及层厚对应的点数，对每一层数据做复相关运算；步骤五，低速AD电路采集纵摇、横摇、温度、压力信号，计算出声学多普勒流速剖面仪的姿态以及当前环境的温度和压力值，进而计算出当前水体中的声速，然后读取复相关处理后的数据计算每一层的流速和回波能量；步骤六，将参数、纵摇、横摇、温度、压力以及每一层的流速和回波能量储存在TF卡中，并通过RS422/ RS232通讯模块发送给上位机显示。