超声波流量计是最近发展很迅速的一种流量计量计,有着突出的优势,在工业生产,医疗检测,海洋观测,石油勘探等社会生产生活诸多领域有着广泛的应用。国内外的厂商有众多产品问世。然而,由于实地现场的不同和应用情况的复杂,超声波流量计在提高环境的适用性、便携性、稳定性以及改进测量的精度等等方面,还有很多有待进一步研究深化的地方。本文首先查阅了大量国内外流量计产品基本性能,对超声波流量计基本原理和进行了分析总结,介绍了几种常见的方法,并在此基础上提出了改进的思想;采用以DSP为信号处理核心,以FPGA器件为控制核心,辅以前端模拟电路,以FFT为主要算法的多普勒效应法的超声波流量计的设计方案。本文完成了整体硬件电路的设计,这其中包括模拟电路方面的超声波的发射、接收、滤波、三级放大和采样,数字电路方面的DSP、FIFO数据缓存、单片机硬件系统的设计以及CPLD的时序控制设计。软件方面完成了CPLD程序的设计,实现了DSP和单片机硬件系统的完整性;完成了DSP在流速计算方面的程序的设计,这其中包括滤波、插值、FFT的软件设计。并对关键的算法用matlab、Simulator、CosmosScope等软件进行了仿真。