超声波流量计因为具有不接触被测介质等优点,已经被不断研究并应用在许多领域,发挥了巨大的作用。设计了基于DSP,以多普勒效应为原理的超声波流量计,完成了硬件设计和软件设计。最后对FIR数字滤波器和FFT算法进行了仿真,证明了方案的可行性。

本文针对传统的河流流量测量方法存在精度差、效率低的不足，提出了一种利用数字下变频方法进行数字信号处理的基本思想。设计了一种基于CPLD的ADCP流量测量系统，重点介绍了该流量测量系统的工作原理、硬件系统构成、软件控制流程及数据处理方法．并对系统的硬件结构和软件设计进行了详细说明。利用DSP技术实现对回波信号的处理和解调，提高了ADCP流量测量系统的性能。

通过对工业流体流速分布规律的分析,提出了基于分区测速原理的两相流体流量测量方法。该方法把整个流体的流通截面划分为若干个信息窗区域,根据超声波多普勒测速原理,采用一个换能器发射信号,多个换能器接收信号的方式测量各信息窗区域内流体的流速值,然后利用＂加权积分法＂得到流体的流量。侧重论述了工业流体的流速分布规律,分区流速测量原理,以及加权积分法流量计算方程。试验证明,该方法有效减小了因流体流速分布不均而产生的测量误差,提高了多普勒流量计的测量精度。

推导了旋转环境下任一时刻收发之间的距离和直接视距路径条件下空间夹角与旋转半径和旋转速度等参数的 关系式。建立了旋转运动中多普勒频移与工作频率和转速等参数的关系式,研究表明旋转环境下的多普勒频移呈余弦函数曲线状起伏和周期性变化。以胎压监测系统 为例,分析了胎压传感器天线的阻抗变化特性和指向接收机天线方向的增益变化情况,结果表明随着轮胎的转动,天线方向特性变化明显。分析了旋转环境下发射的 无线电波的极化特性,结果表明旋转使发射的线极化波的极化特性发生了变化。制作了无线胎压传感器和接收机组成新的胎压监测系统,测试表明数据帧正确接收率 都增加。

提出了一种适用于声学多普勒测速的复相关技术频率估计方法.通过阐述了该方法的原理及其实现,表明该方法符合声学多普勒测速原理的要求,且运算量小,易于实现.仿真结果表明,该方法受噪声影响小,测量结果的误差小.因而该方法在声学多普勒测速技术中具有良好的应用前景.

从热量测量的基本原理出发,结合供暖系统的技术指标,应用超声波测量技术研制了一种非接触式热量测量系统,并给出了系统的软件和硬件设计方法.这种热量测量系统采用嵌入系统,具有耗能低、非接触、对温度与压力等各项参数能进行自动校正等功能.实验表明:这种热量计测量精度达1.5级,且具有结构简单、成本低及实用性强等优点.

传统地震检波器为"永磁-动圈"式电磁检波器,在信号捡取过程中易受电磁干扰,存在非线性、动态范围小等问题.提出一种基于激光光栅多普勒效应的全新地震检波方法,依据谐波特性分析信号频谱,消除了光电接收器和电路噪声、环境波动等因素的影响,由差拍信号转折点的电压得到小于计数当量值的振幅值.实现了频率范围0.8 Hz～500 Hz,振幅20 nm～2.0 mm,相对误差小于100,其动态范围大于100 dB.光栅多普勒地震检波器的信号质量好,消除了光源、运动速度及接收器之间的角度影响,提高了微小振动位移的测量精度、分辨率和动态范围.

提出了一种利用激光光栅的多普勒效应实现光栅横向位移距离高精度遥测的新方法，给出了具体测量原理、系统结构及景深计算的理论公式，理论分析了作为多普勒频移发性器和顺的反射相位光栅的衍射特性，理论计算和实验表明，此系统测量范围大，信号质量好，分辨力和测量精度高，并具有很大的景深可应用于具体生产环境中位移遥测。

针对冲击波物理与爆轰物理等研究领域中对高速运动物体进行连续速度测量的需求,设计了一种全光纤速度干涉仪.该干涉仪采用单模光纤作为光传输和延迟元件,对t和t-τ两个时刻由于速度变化而引起的多普勒差拍信号进行检测.由于两个时刻的两束光信号对应的待测物体速度变化不大,因而两者几乎有相等的频移量,从而大大降低了差拍信号频率.并且,通过光纤长度的改变,灵活调节条纹常量（τ值）,使差拍信号频率不超过记录系统的带宽,从原理上解决记录系统响应带宽受限问题,拓展测速的上限.单模光纤的采用,对漫反射光起到了较好的选模作用,使干涉仪实现了对漫反射靶的测量.实验设计了1.5ms^-1和150ms^-1两种条纹常量,对低速过程的霍普金森杆实验和高速过程的激光驱动实验分别进行了测试,取得较好结果,证明了该干涉测试技术的有效性.

介绍了一种基于多普勒效应的可进行动态微位移测量的激光微位移测量系统.该系统以He-Ne激光器为光源,配以干涉系统移动方向判别及分频系统、CCD视频信号的高速动态采集系统、微机处理系统及干涉图处理软件包等.与传统测量方法相比,其精度、灵敏度及稳定性都有较大提高,并实现了微位移的全自动测量.