无线电声探测系统：大气温度测量的新技术

"测量温度的无线电声探测系统.pdf" 本文主要介绍了基于8031单片机的无线电声探测系统，该系统用于大气温度的遥感测量，与风廓线雷达配合工作，探测范围在100至1500米，精度可达0.5K。系统设计中，8031单片机作为核心控制器，能够根据预设的控制命令产生不同时间间隔、长度和频率的正弦波信号。这些信号通过功率放大器和换能器转化为电声信号发射到大气中。 系统硬件主要包括以下几个部分： 1. **单片机控制电路**：8031单片机是整个系统的控制中心，负责接收和解析来自PC机总线的控制命令，产生相应的信号。 2. **四路D/A转换电路**：用于将数字信号转换为模拟信号，以生成所需频率的正弦波。 3. **四路正弦波发生器电路**：这些电路根据单片机的指令生成标准正弦波信号，频率稳定性极高，满足不同探测需求。 4. **功率放大器及换能器**：将产生的电声信号放大并转换为声波，通过空气传播进行大气探测。 无线电声探测系统的优势在于其紧凑的结构和高可靠性，可以直接安装在PC机的扩展槽上，便于集成到现有的数据处理系统中。其设计指标严格，如输出信号频率稳定度在不同频段有着精确的控制，确保了测量的准确性。 系统的工作流程大致为：首先，PC机发送控制命令到单片机；然后，单片机根据命令生成相应的信号；接着，D/A转换电路将这些信号转化为模拟的正弦波；之后，正弦波发生器进一步优化信号质量；最后，功率放大器增强信号，通过换能器将其转换为声波发射到大气中。接收端的风廓线雷达捕获这些声波，通过分析回波信号计算出大气温度。 此无线电声探测系统适用于精细化和准确性的气象服务，特别是对灾害性天气预报的提升，因为它是地基大气遥感探测系统的关键组成部分。相比日本MU风廓线雷达的无线电声探测系统（探测高度更广但主要用于高层大气），该系统更专注于低层大气温度的测量。 总结起来，这个无线电声探测系统利用8031单片机的高效控制能力，结合精密的信号发生和转换技术，实现了高精度的大气低层温度测量，为气象研究和预报提供了重要的数据支持。