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文物是人类在其历史发展过程中遗留下来的遗物、遗迹。文物的保护管理和科学研究，对于人们认识自己的历史与创造力，揭示人类社会发展的客观规律，认识并促进当代和未来社会的发展，具有重要的意义。博物馆是文物的储藏、展示及研究机构，很多文物都陈列其中，而博物馆微环境中的气体污染物是文物的主要威胁，温湿度也是文物保护的重要环境指标，为此需要密切监测博物馆微环境中气态污染物的含量及温湿度，评估其对文物造成的破坏，建立预警机制，及时进行清洁，保持博物馆微环境的空气质量，保证文物处于最佳环境之中。
本文正是以博物馆微环境中有机气体浓度、温湿度监测为背景，研究开发了无线环境监测系统，并对数字频率测量技术及频率量滤波方法等进行了深入的研究。
在无线监测系统的设计中，研究的重点是如何实现传感器输出频率的高精度测量。常用的数字频率的高精度测量方法大多借助于CPLD、FPGA内部频率高且具有多位计数器的特点来实现的，而本文采用传统的高速单片系统实现了频率的高精度测量，不仅节省了系统的硬件成本，而且降低了系统的复杂度。
在高精度数字频率测量中，影响其测量精度的主要因素有触发误差、时基误差、量化误差等。系统设计中，采用高速低延迟CMOS器件减小触发误差，使用精度高温度影响小的恒温晶振减小时基误差，通过等精度测频法结合多位计数器的方法减小量化误差，从而实现频率的高精度测量。同时，研究了全同步数字频率测量法的硬件电路实现，用硬件计数器与MCU计数器级联使用的方法扩展了单片机测频的测量范围，提出了硬件计数与软件计数相结合的计数方式。
最后，针对被测频率中随机干扰与脉冲干扰突出的问题，研究了数字滤波。提出了分段加权限幅滤波的概念，将其与变异的中值递推平均滤波法相结合，获得了良好的滤波效果。
本文设计的无线监测系统具有良好的通用性、可扩展性，主要表现在三个方面：一、不加修改地应用于其它环境监测中，如化学实验室；二、只需更换石英晶体气体传感器就可以实现不同类型气体的检测；三、更换其它类型的晶体传感器后还可以用于医学、生物、化学等领域。