基于二次相关的双阵元接收阵列超声波风矢量测量

作     者：单泽彪 韩明轩 谢世娟 刘小松 Shan Zebiao;Han Mingxuan;Xie Shijuan;Liu Xiaosong

作者机构：长春理工大学电子信息工程学院长春130022 长春气象仪器研究所长春130102 

出 版 物：《电子测量与仪器学报》 (Journal of Electronic Measurement and Instrumentation)

年 卷 期：2023年第37卷第8期

页      面：113-119页

核心收录：

学科分类：11[军事学] 0810[工学-信息与通信工程] 1105[军事学-军队指挥学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081002[工学-信号与信息处理] 110503[军事学-军事通信学] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：吉林省自然科学基金(YDZJ202301ZYTS412) 吉林省科技发展计划项目(20220204138YY)资助 

主　　题：超声波测风 风速风向测量 二次相关 双阵元阵列结构 

摘      要：针对在低信噪比条件下超声波风速风向测量精度低的问题,提出一种基于二次相关法的双阵元接收阵列超声波风速风向测量方法。首先采用由一个超声波发射传感器和两个接收传感器组成的阵列结构,其次在该系统结构基础上给出一种基于二次相关的超声波传播时间测量方法,利用二次相关算法对噪声抑制更强的性能可有效提高风速风向测量的精度。最后通过模拟仿真实验对所提测风方法进行有效性验证,并通过双阵元测风系统进行了实测数据验证。实验结果表明,基于二次相关算法的双阵元接收阵列超声波传感器风速风向测量方法具有较强的噪声抑制能力,在实测环境下风速风向最大测量误差分别为0.24 m/s和2.4°,基本达到了超声波测风仪的设计要求。