一种多普勒流速测量仪以及多普勒流速测量系统的制作方法_3

文档序号:9994505阅读:来源:国知局
,因此在移动通信基带处理芯片41和移动通信天线42之间,还包括有:第一 D/A转换模块43以及移动通信射频芯片44 ;
[0091]所述第一 D/A转换模块43用于从所述移动通信基带处理芯片41接收所述符合移动通信协议的数据,将所述符合移动通信协议的数据由数字信号转换成模拟信号后传递给所述移动通信射频芯片44 ;
[0092]所述移动通信射频芯片44将转换成模拟信号后的所述符合移动通信协议的数据以无线信号的方式通过移动通信天线42发送出去;
[0093]其中,所述第一D/A转换模块43与所述移动通信基带处理芯片41电连接;所述移动通信射频芯片44与所述第一 D/A转换模块43电连接;所述移动通信射频芯片44还与所述移动通信天线42无线连接。
[0094]在具体实现的时候,第一 D/A转换模块将符合移动通信协议的数据由数字信号转换成模拟信号后传递给移动通信射频芯片44,而移动射频芯片44则以无线信号的方式,通过移动通信天线42将缓缓成模拟信号后的素数符合移动通信协议的数据发送出去。
[0095]另外,在本实用新型中还提供一种北斗通信模块32的具体结构,参见图5所示,本实施例所提供的北斗通信模块32包括:BD基带处理芯片51以及北斗天线52 ;
[0096]所述BD基带处理芯片51用于从所述数据处理单元处获取所述水流信息,对所述水流信息进行处理,得到符合北斗卫星传输协议的数据,并将所述符合北斗卫星传输协议的数据通过所述北斗天线发送出去。
[0097]在具体实现的时候,BD基带处理芯片51主要负责完成导航信号的捕获以及电文解算。在中央处理器22将水流数据发送给北斗通信模块32之前,就已经将水流数据进行过封装,形成数据包,而在封装的时候,会从与中央处理器22相连接的北斗卡中调用本地多普勒流速测量仪的识别码、数据包的发送地址(即控制装置的地址)等信息,作为数据包的一部分与水流信息共同发送给BD基带处理芯片51。
[0098]BD基带处理芯片51在接收到这个数据包后,会进行完成导航信号的捕获,并将数据包(即水流数据)进行处理,得到符合北斗卫星传输协议的数据,通过北斗天线52发送出去。
[0099]考虑到北斗卫星包括北斗一代和北斗二代,而之后,还可能有其他的北斗卫星,另夕卜,考虑到北斗天线52所发送的信号应当为模拟信号,而BD基带处理芯片51所发出的符合北斗卫星传输协议的数据为数字信号,因而,在北斗天线52和BD基带处理芯片51之间还包括:第二 D/A转换模块53、BD射频芯片54以及功分器55 ;
[0100]所述第二 D/A转换模块53用于从所述BD基带处理芯片51接收所述符合北斗卫星传输协议的数据,将所述符合北斗卫星传输协议的数据由数字信号转换成模拟信号后传递给所述BD射频芯片54 ;
[0101]所述BD射频芯片54至少有两个,至少两个所述BD射频芯片54用于将所述符合北斗卫星传输协议的数据转化为北斗射频信号,并将所述北斗射频信号传递给所述功分器55 ;
[0102]所述功分器55将所述北斗射频信号通过所述北斗天线52发送出去;
[0103]其中,所述第二 D/A转换模块53与所述BD基带处理芯片51电连接;所述BD射频芯片54与所述第二 D/A转换模块53电连接;
[0104]所述功分器55与所述第二 D/A转换模块53电连接,与所述北斗天线52无线连接。
[0105]为了方便的说明本实施例所提供的北斗通信模块32的结构,本实施例以两个BD射频芯片为例,两个BD射频芯片分别向北斗一代和北斗二代发送数据。功分器55是一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件,也可反过来将多路信号能量合成一路输出,从而实现使用一个BD基带处理芯片,处理两路信号。同时,需要注意的是,还可以包括第三个BD射频芯片。而此BD射频芯片可以预留出来,以待后续如果出现了北斗三代,直接通过此BD射频芯片向北斗三代发送数据。
[0106]另外,本实用新型另一实施例还提供了一种数据处理单元的具体结构,参见图6所述,在本实施例中,所述数据处理单元包括:
[0107]多个多普勒发射器61;
[0108]所述多普勒发射器61分别通过第三D/A转换模块62和A/D转换模块63与所述微控制器21相连接;
[0109]其中,所述第三D/A转换模块63用于接收所述微控制器21所转发的中央处理器22所发出的控制指令,将所述控制指令由数字信号转换成模拟信号后,将所述控制指令通过驱动电路64,发送至所述多普勒发射器61 ;
[0110]所述多普勒发射器61在接收到所述控制指令后,发出多普勒声波;
[0111]所述多普勒发射器62还用于接收水流反射回的多普勒声波,并将所述水流反射回的多普勒声波经信号放大器65放大后,发送至A/D转换模块63 ;
[0112]所述A/D转换模块63用于将所述水流反射回的所述多普勒声波由模拟信号转换为数字信号,形成所述多普勒信息,并将所述多普勒信息传递给微控制器21。
[0113]在具体实现的时候,中央处理器22会接收控制装置的控制信号,产生相应的控制指令,并将控制指令发送至微控制器21,而微控制器21将此控制指令转发给第三D/A转换模块。第三D/A转换模块在接收到控制指令后,将控制指令由数字信号转换成模拟信号,并通过驱动电路,将转换成模拟信号后的控制指令发送给多普勒发射器61。多普勒发射器61在接收到这个控制信号后,根据控制信号,发出多普勒声波,多普勒发射器61在发射多普勒声波的时候,不会与水流接触,而是将多普勒声波发送到水流的某个断面,水流的某个断面会将多普勒声波反射回多普勒发射器61,从而又被多普勒发射器61所捕获;在这个过程中,由于多普勒声波在空中传递并被水流反射的过程中,会衰减或者损耗,因此多普勒发射器61所捕获的被水流反射回的多普勒声波会比较弱,因而,多普勒发生器61会将这一多普勒声波发送给信号放大器65进行放大后,才传递给A/D转换模块,将模拟信号的多普勒声波转换成数字信号的多普勒信息,然后将多普勒信息传递给微控制器21进行计算,生成水流信息。
[0114]在这个过程中,由于多普勒发射器61完全不会接触水流,因而也不会对水流造成干扰,可以直接测量流速断面,测量准确,且适合各种环境的测量。另外,传统的测量设备由于需要放入水中进行测量,而水流深度越大,压力越大,测量水深会受到仪器设备的条件制约。而本实用新型直接使用ADCP (Acoustic Doppler Current Prof ilers,声学多普勒流速剖面仪)方法进行测量,不会与水流接触,不会受到水流压力的影响,测量的水流剖面深度可达数百米,测量精度更高,使用范围更加广泛。
[0115]另外,在本实施例中,考虑到需要数据处理单元11会接受控制装置的控制,产生控制指令,因而在数据处理单元11上还连接有管理接口。该管理接口为多普勒流速测量仪的对外接口,监控人员可以通过电脑的串口与多普勒流速测量仪相连接,进行配置和管理。例如向多普勒流速测量仪存入配置文件,或者向多普勒流速测量仪向多普勒流速测量仪发送控制信号,以控制测量仪的工作等。
[0116]参见图7所示,本实用新型实施例还提供一种多普勒流速测量仪的具体结构,包括:
[0117]CPU701(即中央处理器22)、与CPU701相连的传感器MCU702(即微控制器21);
[0118]与传感器MCU702相连的D/A转换模块703 (即第三D/A转换模块62)、与D/A转换模块703相连的驱动电路704、与驱动电路704相连的四个多普勒发射器705、706、707、708 ;
[0119]与传感器MCU702相连的A/D转换模块709、与A/D转换模块709相连的信号放大电路710 ;其中信号放大电路710与四个多普勒发射器705、706、707、708均相连;
[0120]与CPU701相连的BD基带处理芯片711、与基带处理芯片711相连的D/A转换模块712、与D/A转换模块712相连的BDl射频芯片713和BD2射频芯片714、功分器715以及与功分器相连的北斗天线716 ;
[0121]与CPU701相连的移动通信基带处理芯片717、与移动通信基带处理芯片717相连的D/A转换模块718、与D/A转换模块718相连的移动通信射频719、与移动通信射频相连的移动通信天线720 ;
[0122]与CPU相连的SRAM721 (缓存,用于CPU暂时性的存储水流数据)、FLASH722 (闪存,用于存储配置文件)、北斗卡723、S頂卡724以及管理接口 725。
[0123]上述各个结构的交互方式可以参见上述图1-图6所对应的实施例,在此不再赘述。
[0124]在此实施例中,CPU701首先会通过管理接口 725从控制装置接收相关的配置文件、控制信息。
[0125]后CPU701根据控制信息生成控制指令,经传感器MCU将控制指令发送给D/A转换模块703,完成控制指令从数字数据到模拟数据的转换,然后控制指令经驱动电路,到达多普勒发射器705、多普勒发射器706、多普勒发射器707、多普勒发射器708 ;四个多普勒发射器在接收到控制指令后,启动,并发出多普勒声波。
[0126]当四个多普
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1