基于FPGA与DSP的光纤光栅解调系统研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxw2yanzi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着光纤光栅传感的使用越来越广泛,在实际应用中所遇到的问题也越来越多,实际工程对光纤光栅的解调技术要求也越来越高,以往的解调技术已很难跟上实际需求,同时,随着嵌入式技术、计算机技术和网络技术的发展,使得光纤光栅传感解调技术有了很大的进步,而具有更稳定的性能和更强大的功能,以及适用于大型和复杂的结果监测,是未来的研究和发展方向,设计开发一种实时大容量光纤传感解调系统成为当前的迫切需要。在这样的背景条件之下,本文深入研究了光纤光栅传感原理与技术,设计并实现了基于FPGA与DSP的实时光纤光栅传感解调系统。论文主要完成了以下工作:   (1)在分析现有典型光纤传感解调方案的基础上,结合光纤光栅传感复用技术采用了一种基于FPGA与DSP的光纤光栅传感解调方案,实验结果表明,采用可调谐窄带光源的基于FPGA与DSP的光纤传感解调方案与传统方案相比,具有较高的系统容量和信噪比。   (2)研究了光纤F-P滤波器的工作原理、特性与技术指标。在压电陶瓷的驱动电压作用之下,法布里腔的腔长将发生相应变化,在变化的腔长作用下,透射波长也会发生相应变化,经过实验验证可知,技术指标能够满足光纤传感系统要求。   (3)对基于FPGA与DSP的光纤光栅传感解调系统进行了研究与设计。采用FPGA配合高速DSP芯片来代替传统的微控制器进行光栅信号的检测与计算。利用FPGA来实现高速实时并行光纤光栅的信号检测,采用高速DSP芯片进行系统波长的运算。该系统具有高速的实时处理能力,并可提供丰富的接口类型,满足实时以太网通信的应用需要。由于采用可调谐窄带激光光源及高精度检测电路,该系统具有较高的运算速度和精度,将信号的高速运算和数据传输有机结合在一起使得真个系统的性能得到了较大的提高与完善。
其他文献
随着计算机技术和网络技术的快速发展,网络平台在各个领域应用的越来越广泛。而网络服务器作为网络平台的核心支撑体系,其架构设计的好坏直接影响着网络平台的规模和发展前景。
本研究课题来源于“风力发电系统并网逆变器智能故障诊断方法研究”国家自然科学基金项目(编号61364010)。功率变换器作为风电系统跟电网的接口,承担着核心电能地转换与控制作用
三相交流异步电机是现代工业的重要设备,因其成本低,高可靠性及结构简单易维护等优点,在工业领域得到很广泛的应用,在其他领域应用也很多。但是在交流异步电机全压起动时,将会产生
计算机技术的发展将我们带入了信息化时代,3D人机交互机制是数字媒体领域的热点应用之一。它在军事、建筑、医学、教育等各个不同领域,有着广泛的应用价值。   当前军用仓库
智能机器人研究领域中,实现机器人的自主性是不可或缺的环节。机器人独立自主的完成某一作业任务,离不开对周围作业环境信息和自身位置的实时感知。由此产生同步定位与构图(S
目前,无线传感器网络技术在军事侦察、环境科学、医疗卫生、工业自动化以及地质灾害等领域得到了广泛的应用。在基于无线传感器网络的农田土壤污染监控系统中,由于传感器节点
种群动力学模型是描述种群与环境,种群与种群之间相互作用的动力学关系的数学模型。通过对种群动力学模型的研究,可以更有效的控制生物种群,保持生物多样性,避免物种的灭绝,
我国的经济持续高速增长,能源需求也随之扩大。与此同时,我国的节能工作取得了突出成绩,能源效率提高很快。近年来,我国的能耗强度以平均每年4%的速率持续下降,以相对较少的能
景区评价研究发展多年以来,人们建立了不同的评价体系、评价模型及方法。现有的评价模型有体验式定性评价、技术性单因子评价等。有的是根据评价者的主观意识进行评价,这种理
高速公路隧道属于特殊路段,隧道洞内外环境差别非常大,需要在隧道内设置照明,以消除司机的“暗适应”与“明适应”视觉问题,保证隧‘道行车安全.而当前的大部分高速公路隧道照明控