中国正在成为全球最大的汽车市场,国内外市场上现有的胎压监测系统(Tire Pressure Monitor System,TPMS)主要采用有源式传感器,存在需要定时更换电池的不足,并且不适于易燃易爆等极端环境。声表面波技术以其无线且无源的本质,能够解决以上问题。基于此背景,论文针对基于声表面波技术的智能轮胎压力温度监测系统展开了研究。论文首先对声表面波传感器结构、回波响应特性及压力和温度传感原理进行了分析,同时根据耦合波方程和部分波理论对石英压电基底进行切型优化,以频率应变系数和频率温度系数为指标选择合适的切向制作压力和温度传感器。接下来对传感器进行结构设计及性能测试。选择三个声表面波谐振器分别作为测压、测温和参考,以压力谐振器与参考谐振器差分的形式对压力进行检测,同时以温度谐振器与参考谐振器差分的形式对温度进行检测。利用COMSOL对圆形铍青铜薄膜进行力学仿真,选择压力谐振器最合适的粘贴位置;制作传感器实物并对其进行阻抗匹配,使高频信号反射能量达到最小;对传感器回波损耗进行了测试,并对传感器进行了压力和温度标定,分析其测压和测温的线性度和灵敏度。然后对阅读器进行设计,设计了拥有三个本振源的发射链路,同时激励三个声表面波传感器,提高测量实时性;根据实际应用时轮胎橡胶和金属轮毂对信号造成较大的衰减,设计了射频放大结合中频放大的超外差接收链路;针对回波信号信噪比较低的问题设计了奇异值分解去噪算法提高其信噪比,并根据采样点数较少导致的频谱分辨率不足,设计了时域补零与频域三次样条插值拟合的算法提高频谱分辨率。最后是通过实验对系统性能进行验证,先搭建了单个传感器无线测试系统,通过旋转轮胎对传感器在不同位置时的回波信号进行分析;同时对阅读器无线性能进行测试,得到阅读器的压力测量精度为±0.2bar左右,温度测量精度为±0.5℃左右,实时性为每秒7次左右。最终根据实际车辆轮胎分布情况搭建了测试系统,实现了轮询地对四组传感器所在位置的压力和温度进行实时监测。