基于FPGA與DSP的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著光纖光柵傳感的使用越來越廣泛，在實(shí)際應(yīng)用中所遇到的問題也越來越多，實(shí)際工程對(duì)光纖光柵的解調(diào)技術(shù)要求也越來越高，以往的解調(diào)技術(shù)已很難跟上實(shí)際需求，同時(shí)，隨著嵌入式技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得光纖光柵傳感解調(diào)技術(shù)有了很大的進(jìn)步，而具有更穩(wěn)定的性能和更強(qiáng)大的功能，以及適用于大型和復(fù)雜的結(jié)果監(jiān)測(cè)，是未來的研究和發(fā)展方向，設(shè)計(jì)開發(fā)一種實(shí)時(shí)大容量光纖傳感解調(diào)系統(tǒng)成為當(dāng)前的迫切需要。在這樣的背景條件之下，本文深入研究了光纖光柵傳感原理與

2、技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA與DSP的實(shí)時(shí)光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)。論文主要完成了以下工作：
　　 (1)在分析現(xiàn)有典型光纖傳感解調(diào)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合光纖光柵傳感復(fù)用技術(shù)采用了一種基于FPGA與DSP的光纖光柵傳感解調(diào)方案，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用可調(diào)諧窄帶光源的基于FPGA與DSP的光纖傳感解調(diào)方案與傳統(tǒng)方案相比，具有較高的系統(tǒng)容量和信噪比。
　　 (2)研究了光纖F-P濾波器的工作原理、特性與技術(shù)指標(biāo)。在壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)電壓作

3、用之下，法布里腔的腔長(zhǎng)將發(fā)生相應(yīng)變化，在變化的腔長(zhǎng)作用下，透射波長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可知，技術(shù)指標(biāo)能夠滿足光纖傳感系統(tǒng)要求。
　　 (3)對(duì)基于FPGA與DSP的光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。采用FPGA配合高速DSP芯片來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的微控制器進(jìn)行光柵信號(hào)的檢測(cè)與計(jì)算。利用FPGA來實(shí)現(xiàn)高速實(shí)時(shí)并行光纖光柵的信號(hào)檢測(cè)，采用高速DSP芯片進(jìn)行系統(tǒng)波長(zhǎng)的運(yùn)算。該系統(tǒng)具有高速的實(shí)時(shí)處理能力，并可提供豐富的接口類型，滿