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基于STM32的海底沉积物声波测量主控系统开发

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基于STM32的海底沉积物声波测量主控系统开发

作者：陈浩广东工业大学

学位级别：硕士

海洋中富含有多种类的矿产资源,面对陆地资源的日趋匮乏,人们转而对海底资源的开发已势在必行,声波是探测海底资源的主要手段,这就促使科学人员加强了对海底沉积物声特性的探究。同时,对于沉积物声特性的研究不仅有利于海底资源的开发,... 详细信息

海洋中富含有多种类的矿产资源,面对陆地资源的日趋匮乏,人们转而对海底资源的开发已势在必行,声波是探测海底资源的主要手段,这就促使科学人员加强了对海底沉积物声特性的探究。同时,对于沉积物声特性的研究不仅有利于海底资源的开发,还有利于对海底地貌的掌握,从而进行海底管道的布设和海洋工程的建设。因此,研究海底沉积物声特性具有重要意义。而获取声学参数的方法就是通过海底沉积物声波测量装置进行测量。其中,海底沉积物声波测量主控系统作为测量装置的核心,其控制性能的优劣关乎测量结果的有效性。正是在这一背景下,本文对海底沉积物声波测量主控系统进行设计与开发。论文主要展开的工作内容如下:（1）论述了国内外有关海底沉积物声学参数的测量方法,依据实验室测量法以及原位测量法的发展现状,本文总结了研究海底沉积物声速和声衰减参数的测量方法和控制参数确定。（2）根据测量装置要求,分析海底沉积物声波测量控制系统的工作原理,结合测量需求和控制系统的工作原理对主控系统拟定了技术指标,并确定了海底沉积物声波测量主控系统的结构。（3）完成了主控板硬件电路,主要有选取主控芯片、STM32最小系统运行必要电路、外扩存储电路、外部数据存储电路以及多种通信接口电路的设计与调试。（4）开发了上位机声波采集控制软件,包含有串口通信程序、声波采集参数设置程序、向下位机发送数据和接收数据程序、保存采集数据程序等;进行了下位机STM32主控系统的软件设计,包括IO通信控制程序、RS-485/RS-232通信程序、数据采集控制程序、数据存盘和数据上传程序。（5）进行了主控系统四路分时复用IO端口的静态测试,以及采样控制读取数据过程的模拟,并对读取的波形做了简要分析。

关键词：海底沉积物声特性声波测量控制 STM32

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基于声波测量的倒车雷达障碍物测距算法研究

电子设计工程 2020年第16期28卷 73-76,81页

作者：姬冠妮西安交通工程学院中兴通信学院陕西西安710300

为了克服现有障碍物测距算法存在相对误差较大的问题,提出基于声波测量的倒车雷达障碍物测距算法。引入声波测量技术,分析声波信号衰减幅度。以此为基础,采用对比分析方法选择声波障碍物测距模式,基于最大似然法融合声波障碍物测距信号... 详细信息

为了克服现有障碍物测距算法存在相对误差较大的问题,提出基于声波测量的倒车雷达障碍物测距算法。引入声波测量技术,分析声波信号衰减幅度。以此为基础,采用对比分析方法选择声波障碍物测距模式,基于最大似然法融合声波障碍物测距信号,通过卡尔曼滤波算法优化声波障碍物测距信号融合结果,计算车辆与障碍物之间的距离,实现基于声波测量的倒车雷达障碍物测距算法研究。通过实验结果显示:与现有的倒车雷达障碍物测距算法相比较,提出的倒车雷达障碍物测距算法极大的降低了测距相对误差,充分说明提出的倒车雷达障碍物测距算法具备更好的测距效果。

关键词：声波测量倒车雷达障碍物测距

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油气管路流动状态声波测量实验研究

油气田地面工程 2017年第3期36卷 14-17页

作者：岳晓庆王鑫中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院储运系

两相流在油气田生产运输中极为常见,管道中流体的流动状态直接影响着管路整体的运行状况与安全,因此对两相管流系统流动状态进行研究具有十分重要的意义。声波测量法是一种非侵入性的测量方法,其测量过程简单且对测量环境要求不高。首... 详细信息

两相流在油气田生产运输中极为常见,管道中流体的流动状态直接影响着管路整体的运行状况与安全,因此对两相管流系统流动状态进行研究具有十分重要的意义。声波测量法是一种非侵入性的测量方法,其测量过程简单且对测量环境要求不高。首先对空气-白油水平管路的声信号进行采集与处理,在时域范围内分析声信号原始电压波形图与管路系统流动状态的对应关系,进而得到管内不同流动状态下的声信号能量分布规律,再通过Kolmogorov–Smirnov检测法来检测不同流型的声信号均方根分布的相关性,来完成管流系统流动状态的判定。本研究成果可为油气生产实践中应用声波测量技术实时监测油气管道提供参考。

关键词：油气管路流动状态声波测量表观流速电压值

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椎管超声波测量

颈肩腰腿痛防治通讯 1983年第2期 12-14页

作者：孙建英刘金香尚天礼鹤壁矿务局医院

自1939年开始首次超声波用于临床以来,应用范围在逐渐扩大,对某些疾病诊断已成为有新的辅助方法之一。本文用于对椎管的测量目的在测出正常人第一腰椎至第五腰椎椎管内径的正常值,以便于临床对腰椎管狭窄症诊断的参考。方法: 采用汕头... 详细信息

自1939年开始首次超声波用于临床以来,应用范围在逐渐扩大,对某些疾病诊断已成为有新的辅助方法之一。本文用于对椎管的测量目的在测出正常人第一腰椎至第五腰椎椎管内径的正常值,以便于临床对腰椎管狭窄症诊断的参考。方法: 采用汕头制CTSI型超声波诊断仪,频

关键词：椎管声波测量正常值椎管狭窄症矢状径超声波电磁波

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在钻进同时利用钻屑进行的声波测量

地质科技动态 1998年第5期 35-39页

作者：马萨.,AF 叶兴茂

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基于声波测量的雷达防护报警系统硬件设计

空军雷达学院学报 2004年第1期18卷 40-42页

作者：王敏苏五星王鹤磊空军雷达学院基础部湖北武汉430019 空军雷达学院雷达系统工程系湖北武汉430019

针对反辐射无人机的特点及对雷达的威胁,提出了采用大规模传声器阵列对飞机噪声进行采样,通过测量、分析空间声场信号从而发现目标的方法,从硬件设计的角度阐述了声波测量的原理,给出了测量方法及电路.

关键词：声波测量反辐射无人机传声器差动放大器

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反褶积方法及井中补偿声波测量

石油物探译丛 1989年第3期 55-58页

作者： K.H.Andrew L.Kurkjian 赵曙白

声波全波测井曲线含有岩层粘滞弹性性质的信息,例如纵波,横波和斯通利波滞后与衰减。另外,波在出入岩层处还受到井孔与岩层界面的影响。在本文中,我们将叙述一种根据声波波列估算这种滞后,衰减和耦合作用的方法。文章先引出将声波测量... 详细信息

声波全波测井曲线含有岩层粘滞弹性性质的信息,例如纵波,横波和斯通利波滞后与衰减。另外,波在出入岩层处还受到井孔与岩层界面的影响。在本文中,我们将叙述一种根据声波波列估算这种滞后,衰减和耦合作用的方法。文章先引出将声波测量和未知参数联系起来的模型。声波测量的结果是P波,S波和斯通利波的旅行时和振幅,我们一旦从波列上取到了声波测量的信息,那么问题就变成了从测量结果中估算未知参数。虽然解决本问题的过程在规模上是巨大的,但存在一种直接的方法,可以把它看作由深度延拓导出的井眼补偿方法,根据野外资料,可以用图解表示高分辨率时差测井曲线,衰减测井曲线及用于耦合的岩性。

关键词：反褶积法声波测量井眼补偿法

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声波法测量颗粒速度的研究

石油化工 2005年第Z1期34卷 811-813页

作者：曹翌佳舒伟杰王靖岱阳永荣浙江大学化工系浙江杭州310027 浙江大学化工系浙江杭州310027 浙江大学化工系浙江杭州310027 浙江大学化工系浙江杭州310027

研究了颗粒运动速度测量的新方法,利用颗粒运动碰撞壁面产生声波的机理以及功率谱分析,建立了声波法测定颗粒速度的AE-v方程,揭示了声波信号的特征峰能量与颗粒速度之间的定量关系.在内径为35mm的循环管内,调节不同气速(16～22 m3/h),... 详细信息

研究了颗粒运动速度测量的新方法,利用颗粒运动碰撞壁面产生声波的机理以及功率谱分析,建立了声波法测定颗粒速度的AE-v方程,揭示了声波信号的特征峰能量与颗粒速度之间的定量关系.在内径为35mm的循环管内,调节不同气速(16～22 m3/h),首次使用声波法对平均粒径分别为0.51,0.64,0.88,1.02,1.24 mm的5种线性低密度聚乙烯颗粒作用于循环管壁面的声波信号进行了测量.通过循环管颗粒作用声波信号的功率谱分析,发现颗粒速度与特征频率段的积分值成线性关系,并得到AE-v模型,实现了颗粒速度的在线测量,模型计算值与实际取样值的平均相对偏差为2.22%.

关键词：颗粒速度环管反应器声波测量功率谱分析

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用声波测量海洋温度

海洋世界 1999年第2期 37-37页

作者：戎平

美国科学家根据声音在热水中的传播速度要比在冷水中快的原理,研究出了用声波测量海洋温度的方法,并称之为声学测温法,可望作为一种测量大面积海水温度的先进技术得到广泛应用。这一项目的研究小组,在美国旧金山西南100千米水下939米的... 详细信息

美国科学家根据声音在热水中的传播速度要比在冷水中快的原理,研究出了用声波测量海洋温度的方法,并称之为声学测温法,可望作为一种测量大面积海水温度的先进技术得到广泛应用。这一项目的研究小组,在美国旧金山西南100千米水下939米的先锋海底山上,放置了一台发射器。该装置能发出195分贝的巨响。由布置在太平洋四周的海军声波接收器网络和夏威夷附近的圣诞岛及新西兰的水下传声器负责监听。

关键词：海洋温度声波测量发射器海水温度声波接收器传播速度海底山先进技术传声器太平洋