本论文主要研究声学气体流速流向测量。对比传统测风方法,声学测量方法优势明显,本文研究利用超声波技术实现风矢量测量,最终形成原理样机。本论文主要包括以下几个部分:1.声学风矢量测量方法的选取:介绍了几种超声波测风的常用方法,重点对比分析了多普勒法测风与时差法测风。综合考虑仪器工作环境,传感器特性,系统可实现性,噪声对测量影响等多方面的因素选取课题测量方法。2.声学风矢量测量重点问题研究:针对超声波空气中传播特点及压电陶瓷超声传感器的特性,选取合适的超声波传感器;对比传感器等边三角布阵技术与十字布阵技术,根据声波传播的衰减效应,选取适合的布阵方式以及设置合理的参数;针对单阈值法测量波形时差Δt的不可靠性,文中利用一种快速峰值比例匹配方法提高测量准确性;为了进一步提高测时分辨率,在不增加数据采集量的前提下,利用插值、匹配滤波等技术可实现该功能。3.基于嵌入式DSP为核心的原理样机设计:发射信号的产生设计,回波数据的滤波、采集及信号处理算法在DSP上的实现。分析实验数据,验证原理样机的可靠性。