光纤多普勒拍频信号高速采集系统设计
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 多普勒技术的发展及国内外现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 参考光束型测量法 | 第11页 |
| 1.2.2 单光束型测量法 | 第11-12页 |
| 1.2.3 散射型测量法 | 第12-13页 |
| 1.2.4 全光纤激光测量法 | 第13页 |
| 1.2.5 发展现状 | 第13-14页 |
| 1.3 多普勒信号处理技术发展 | 第14-15页 |
| 1.4 本论文研究思路及结构安排 | 第15-16页 |
| 2 光纤多普勒测振基本原理 | 第16-24页 |
| 2.1 光外差检测信号提取 | 第16-18页 |
| 2.1.1 相干检测的原理 | 第16-17页 |
| 2.1.2 光外差检测的原理 | 第17-18页 |
| 2.2 光纤多普勒测振系统基本构成 | 第18页 |
| 2.3 光纤多普勒测振系统光路设计 | 第18-20页 |
| 2.4 多普勒信号模型分析 | 第20-21页 |
| 2.5 前端光路结构误差分析 | 第21-22页 |
| 2.5.1 激光器的影响 | 第22页 |
| 2.5.2 光路噪声的影响 | 第22页 |
| 2.5.3 光电探测器噪声的影响 | 第22页 |
| 2.6 技术指标 | 第22页 |
| 2.7 本章小结 | 第22-24页 |
| 3 多普勒信号处理电路设计 | 第24-47页 |
| 3.1 信号检测与处理流程 | 第24页 |
| 3.2 激光多普勒测振系统的硬件设计方案 | 第24-26页 |
| 3.3 信号调理电路设计 | 第26-28页 |
| 3.4 模数转换电路设计 | 第28-32页 |
| 3.4.1 常用ADC类型 | 第28-29页 |
| 3.4.2 参数设置 | 第29-30页 |
| 3.4.3 实现方案选择与原则 | 第30-32页 |
| 3.4.4 采样时序分析 | 第32页 |
| 3.5 FPGA设计 | 第32-37页 |
| 3.5.1 FPGA应用优势及芯片选型 | 第32-33页 |
| 3.5.2 FPGA硬件电路设计 | 第33-37页 |
| 3.5.3 FPGA逻辑设计 | 第37页 |
| 3.6 D/A模块设计 | 第37-39页 |
| 3.7 网口模块设计 | 第39-46页 |
| 3.7.1 芯片选型 | 第39-40页 |
| 3.7.2 芯片引脚描述 | 第40-41页 |
| 3.7.3 网口硬件电路设计 | 第41-43页 |
| 3.7.4 W5300的读写时序 | 第43页 |
| 3.7.5 网口系统软件设计 | 第43-46页 |
| 3.8 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 多普勒信号处理方法 | 第47-56页 |
| 4.1 信号频率提取算法 | 第47-51页 |
| 4.1.1 频谱分析法 | 第47页 |
| 4.1.2 频谱跟踪法 | 第47-48页 |
| 4.1.3 数字相关法 | 第48页 |
| 4.1.4 脉冲条纹计数法 | 第48-50页 |
| 4.1.5 快速傅立叶变换 | 第50-51页 |
| 4.1.6 频率测量方案的比较 | 第51页 |
| 4.2 FPGA相关程序及数字信号处理 | 第51-55页 |
| 4.2.1 FPGA中主要算法结构 | 第51-52页 |
| 4.2.2 信号参数提取 | 第52页 |
| 4.2.3 多周期同步测频法 | 第52-54页 |
| 4.2.4 频率测量模块设计 | 第54-55页 |
| 4.3 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 实验结果及分析 | 第56-68页 |
| 5.1 数据采集及处理PCB电路板 | 第56-57页 |
| 5.2 单独模块验证 | 第57-60页 |
| 5.2.1 信号调理电路验证 | 第57-58页 |
| 5.2.2 模数转换电路验证 | 第58-59页 |
| 5.2.3 数模转换电路验证 | 第59-60页 |
| 5.3 频率解算算法验证 | 第60-62页 |
| 5.4 实物验证 | 第62-67页 |
| 5.4.1 实验平台 | 第62-63页 |
| 5.4.2 音圈电机平台验证 | 第63-65页 |
| 5.4.3 音叉实验验证 | 第65-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 6 结论与展望 | 第68-69页 |
| 6.1 总结 | 第68页 |
| 6.2 存在的问题及展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-72页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-75页 |
