| 【中文题名】 | 生命搜索中超声探测的机理研究及超声探生仪的初步设计 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-11-1 |
| 【中关键词】 | 超声波生命探测,CPLD,DSP,FIR滤波,, |
| 【英关键词】 | Ultrasonic life detection,CPLD,DSP,FIR, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>采用各种新技术的自动检测系统 |
| 【论文摘要】 | 自古以来，灾害就像古希腊神话中的达摩克利斯之剑，高悬在人类头顶上。
一部人类文明史，也可以说就是一部人与自然的斗争史。
目前，灾害应急与救助技术成为世界各国广泛研究和探索的一个重大课题。
本论文“生命搜索中超声探测的机理研究及超声探生仪的初步设计”就来源于国
家“十五”科技攻关计划“地震救助生命搜索与定位技术研究”以及四川省应用
基础研究“灾害救助生命搜索理论与方法研究”。
作为项目的一部分，本论文的侧重点主要是对超声波在灾害现场生命搜救中
的应用进行研究。本文首先从超声波的基本性质入手，对超声波的各项传播特性
进行了全面深入的研究，构建了超声波生命探测数理模型。通过分析，初步明确
了超声波生命探测应选用的频率，利用Matlab进行了数据的模拟仿真，验证了
超声波生命探测的可行性，以及应采用的方法，为超声波生命探测仪的硬件设计
提供了坚实的理论依据和丰富的数据参考。为了更好的修正、完善超声波生命探
测的基本理论与方法，我们通过硬件实现了超声波生命探测样机的初步设计。在
样机设计中，综合应用了... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
2-3 |
|
Abstract |
3-4 |
|
目录 |
4-6 |
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第1章 引言 |
6-11 |
|
1.1 概述 |
6-7 |
|
1.2 国内外研究与发展现状 |
7-9 |
|
1.3 本论文研究内容和研究思路 |
9-10 |
|
1.3.1 论文研究内容 |
9 |
|
1.3.2 论文的研究思路 |
9-10 |
|
1.4 本论文的主要研究成果 |
10-11 |
|
第2章 超声波的基本性质 |
11-22 |
|
2.1 引言 |
11 |
|
2.2 超声波的基本概念与性质 |
11-21 |
|
2.2.1 机械波 |
11-12 |
|
2.2.2 纵波和横波 |
12 |
|
2.2.3 能量密度 |
12-13 |
|
2.2.4 声强、声压 |
13-15 |
|
2.2.4.1 平面波的声压 |
14 |
|
2.2.4.2 球面波的声压 |
14 |
|
2.2.4.3 均匀圆探头的声压和声强 |
14-15 |
|
2.2.5 特性阻抗 |
15-16 |
|
2.2.6 超声波的反射、折射与散射 |
16-20 |
|
2.2.7 声衰减 |
20-21 |
|
2.3 本章小结 |
21-22 |
|
第3章 超声波生命探测机理研究 |
22-41 |
|
3.1 引言 |
22 |
|
3.2 超声波生命探测的频率选择 |
22-23 |
|
3.3 超声波生命探测定位方法研究 |
23-24 |
|
3.4 超声波生命探测识别方法研究 |
24-40 |
|
3.4.1 超声波人体反射特性 |
24-26 |
|
3.4.2 障碍物反射系数反演及障碍物性质判定 |
26-27 |
|
3.4.3 超声波人体扫描成像识别 |
27-29 |
|
3.4.4 超声波回波信号的分析处理 |
29-35 |
|
3.4.5 基于相关的时差提取 |
35-40 |
|
3.5 总结 |
40-41 |
|
第4章 超声波的发射与接收 |
41-57 |
|
4.1 引言 |
41 |
|
4.2 超声波产生原理 |
41-44 |
|
4.2.1 压电效应的发现 |
41-42 |
|
4.2.2 压电式超声发生器 |
42-43 |
|
4.3.3 超声波传感器的选择 |
43-44 |
|
4.3 超声波发射设计 |
44-51 |
|
4.3.1 超声波激励脉冲源的产生 |
44-45 |
|
4.3.2 CPLD分频 |
45-49 |
|
4.3.2.1 MAX7000系列特点简介 |
45-46 |
|
4.3.2.2 CPLD的同步设计 |
46 |
|
4.3.2.3 CPLD的逻辑设计 |
46-48 |
|
4.3.2.4 CPLD分频设计与仿真 |
48-49 |
|
4.3.3 超声波发射电路 |
49-50 |
|
4.3.4 超声波探头的选择 |
50-51 |
|
4.4 超声波的接收 |
51-54 |
|
4.4.1 超声波固定放大电路 |
51 |
|
4.4.2 超声波程控放大及模数转换 |
51-54 |
|
4.5 超声波探生仪电源设计 |
54-56 |
|
4.6 小结 |
56-57 |
|
第5章 超声波探测回波信号处理 |
57-71 |
|
5.1 引言 |
57 |
|
5.2 数字滤波 |
57-62 |
|
5.2.1 数字滤波的概念 |
57-58 |
|
5.2.2 数字滤波的实现方法 |
58-60 |
|
5.2.3 数字滤波分类 |
60-62 |
|
5.3 FIR滤波 |
62-67 |
|
5.3.1 FIR滤波器基本原理 |
62-63 |
|
5.3.2 FIR滤波器的MATLAB辅助设计 |
63-66 |
|
5.3.3 FIR滤波的DSP实现 |
66-67 |
|
5.4 超声波生命探测仪数据显示 |
67-70 |
|
5.5 小结 |
70-71 |
|
结论 |
71-72 |
|
致谢 |
72-73 |
|
参考文献 |
73-75 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.380469 |
