光纤光栅传感器波长检测与解调系统的研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-12页 |
| 1.1 光纤光栅及其传感技术 | 第8-9页 |
| 1.2 课题研究的背景意义和目的 | 第9页 |
| 1.3 光纤光栅传感技术国内外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第11-12页 |
| 第2章 光纤布拉格光栅传感原理与解调技术 | 第12-19页 |
| 2.1 光纤布拉格光栅传感原理 | 第12-16页 |
| 2.1.1 温度传感特性 | 第13-14页 |
| 2.1.2 应变传感特性 | 第14-15页 |
| 2.1.3 光纤布拉格光栅交叉敏感问题 | 第15-16页 |
| 2.2 光纤布拉格光栅传感器解调技术 | 第16-19页 |
| 2.2.1 边缘滤波法 | 第16页 |
| 2.2.2 匹配光栅滤波法 | 第16-17页 |
| 2.2.3 非平衡马赫-曾特尔干涉法 | 第17-18页 |
| 2.2.4 可调谐F-P滤波法 | 第18-19页 |
| 第3章 光纤布拉格光栅传感解调系统总设计 | 第19-23页 |
| 3.1 解调系统结构设计 | 第19-20页 |
| 3.2 解调系统工作原理 | 第20-22页 |
| 3.2.1 可调谐F-P滤波器原理 | 第20-21页 |
| 3.2.2 可调谐F-P滤波器法解调原理 | 第21-22页 |
| 3.3 系统光路设计及光器件 | 第22-23页 |
| 第4章 解调系统的FPGA设计 | 第23-42页 |
| 4.1 现场可编程逻辑门阵列(FPGA)简介 | 第24-28页 |
| 4.1.1 FPGA基本结构 | 第24-26页 |
| 4.1.2 FPGA芯片及开发板 | 第26-27页 |
| 4.1.3 FPGA开发软件及设计流程 | 第27-28页 |
| 4.2 NIOS Ⅱ内核介绍 | 第28-29页 |
| 4.3 数据采集模块 | 第29-31页 |
| 4.3.1 TLC549芯片 | 第29-31页 |
| 4.3.2 数据采集控制设计 | 第31页 |
| 4.4 锯齿波产生模块 | 第31-34页 |
| 4.4.1 DAC0832芯片介绍 | 第31-33页 |
| 4.4.2 锯齿波产生 | 第33-34页 |
| 4.5 同步信号模块 | 第34页 |
| 4.6 LCD显示模块 | 第34-35页 |
| 4.7 数字滤波器 | 第35-39页 |
| 4.7.1 滤波器介绍 | 第35页 |
| 4.7.2 FIR理论 | 第35-36页 |
| 4.7.3 滤波器设计 | 第36-39页 |
| 4.8 NIOS Ⅱ软核配置及系统顶层设计 | 第39-42页 |
| 第5章 解调系统的软件设计 | 第42-52页 |
| 5.1 解调系统软件设计思想 | 第42-43页 |
| 5.2 常用解调算法介绍 | 第43-45页 |
| 5.3 波长检测算法设计 | 第45-49页 |
| 5.3.1 阈值处理 | 第46页 |
| 5.3.2 波峰数据判断 | 第46-47页 |
| 5.3.3 数据拟合 | 第47页 |
| 5.3.4 数据取点间隔△λ的确定 | 第47-48页 |
| 5.3.5 峰值检测算法验证 | 第48-49页 |
| 5.4 软件系统测试 | 第49-52页 |
| 第6章 总结与展望 | 第52-53页 |
| 参考文献 | 第53-57页 |
| 致谢 | 第57-58页 |
