河流流速測量信號處理電路的優化設計

江河的流速測量是水文工作的重要內容。傳統 的測量方法如涉水、人工船測、纜道測量等 [1]，都 要將探頭放入水中來測量水流的速度，這些傳統施 測方法費工費時，效率低下，并且對工作人員的安 全保障較差。近些年從國外引進的聲學多普勒水流 剖面儀 ADCP [2]，由于價格昂貴，測量成本高，并且 為保證 ADCP 測驗精度，還常需添加差分全球衛星 定位接收系統和外部羅經，所以其應用往往局限于 專項的測量任務和重要的水文站。當水中漂浮物較 多時，還會導致 ADCP 工作不可靠，嚴重時會出現 儀器無法使用的狀況。 利用雷達測速原理 [3]，基于多普勒效應 [4]，可以 進行非接觸式測量。從江河岸邊或橋上的測量點， 通過天線向河道中流動的水體發射一定頻率的微波信 號，通過對反射波進行信號處理后得出多普勒頻率， 該頻率為低頻信號，對該信號進行濾波放大和軟件處 理后求出頻率值，就可以計算出水流的速度。