[实用新型]一种基于供电转换电路的声学多普勒流速快速测量系统

说明书

本实用新型公开了一种基于供电转换电路的声学多普勒流速快速测量系统，涉及多普勒流速快速测量技术领域，包含电源电路、发射电路、超声波换能器、接收电路、混频中放电路、正交混频滤波电路、A/D转换器、单片机和通信模块，所述发射电路包含驱动电路和匹配电路；所述接收电路包含接收匹配电路、LC选频放大电路、二极放大电路；其采用运算速度更快、内存容量更大的STM32H743单片机作为主控芯片，同时设计了将信号混频、正交与FIR低通滤波在硬件电路中实现的多普勒流速剖面仪，使测量精度显著提升，大大减少了的运算时间，提高了测量精度，同时减少了外扩SRAM，使电路更加简便，节约成本。

技术领域

本实用新型涉及多普勒流速快速测量技术领域，尤其涉及一种基于供电转换电路的声学多普勒流速快速测量系统。

背景技术

传统的声学多普勒流速剖面仪在单片机内部进行正交变换、FIR滤波来获取多普勒频偏信号的实部和虚部，最后通过自相关算法计算出多普勒频偏，得出流速，由于正交变换和FIR滤波等均在软件中完成 ，因此数据处理的时间较长，并且硬件电路需要外扩SRAM，不便于电路设计，成本也较高。

传统的多普勒流速剖面测量仪将混频正交与低通滤波在软件中实现，存在测量时间长、精度不高等问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种基于供电转换电路的声学多普勒流速快速测量系统，其采用运算速度更快、内存容量更大的STM32H743单片机作为主控芯片，同时设计了将信号混频、正交与FIR低通滤波在硬件电路中实现的多普勒流速剖面仪，大大减少了的运算时间，提高了测量精度。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于供电转换电路的声学多普勒流速快速测量系统，包含电源电路、发射电路、超声波换能器、接收电路、混频中放电路、正交混频滤波电路、A/D转换器、单片机和通信模块，所述发射电路包含驱动电路和匹配电路；所述接收电路包含接收匹配电路、LC选频放大电路、二极放大电路；其中，所述单片机依次经过驱动电路、匹配电路连接超声波换能器，所述超声波换能器依次经过接收匹配电路、LC选频放大电路、二极放大电路连接混频中放电路，所述混频中放电路依次经过正交混频滤波电路、A/D转换器连接单片机，所述单片机与通信模块连接，所述电源电路分别与发射电路、超声波换能器、接收电路、混频中放电路、正交混频滤波电路、A/D转换器、单片机和通信模块连接；

所述电源电路包含供电电路和供电转换电路，所述供电转换电路包含DC12V电压输入端、第一二极管、第一电容、第二电容、LM2576S-5.0电源芯片、第二二极管、第一电感、第三电容、第一电压输出端、第一电压输入端、第四电容、TPS7A7001电源芯片、第一电阻、第二电阻、第五电容和第二电压输出端；所述DC12V电压输入端分别连接第一二极管的负极、第一电容的一端、第二电容的一端和LM2576S-5.0电源芯片的VIN端，第一二极管的另一端分别与第一电容的另一端、第二电容的另一端、LM2576S-5.0电源芯片的EN端、LM2576S-5.0电源芯片的GND端、第二二极管的正极、第三电容的一端连接并接地；所述第二二极管的负极分别连接LM2576S-5.0电源芯片的VOUT端和第一电感的一端，第一电感的另一端分别与第三电容的另一端、LM2576S-5.0电源芯片的FB端、5V输出端连接；所述5V输入端分别与第四电容的一端、TPS7A7001电源芯片的EN端和TPS7A7001电源芯片的IN端，第四电容的另一端接地，TPS7A7001电源芯片的GND端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端和TPS7A7001电源芯片的FB端，第二电阻的另一端分别与第五电容的一端、TPS7A7001电源芯片的OUT端、3.3V输出端，所述第五电容的另一端接地。

作为本实用新型一种基于供电转换电路的声学多普勒流速快速测量系统的进一步优选方

案，所述单片机的芯片型号为STM32H743。