| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 锁相放大器技术的发展概括 | 第10-13页 |
| 1.2.1 国外发展现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 国内发展现状 | 第12-13页 |
| 1.3 本课题的研究目的 | 第13-14页 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 | 第14-16页 |
| 第二章 TDLAS气体检测的原理 | 第16-30页 |
| 2.1 光谱吸收原理 | 第16-18页 |
| 2.1.1 气体分子光谱 | 第16页 |
| 2.1.2 产生红外吸收的条件 | 第16-18页 |
| 2.2 TDLAS技术原理 | 第18页 |
| 2.3 谐波检测原理 | 第18-20页 |
| 2.4 数字锁相放大器原理 | 第20-22页 |
| 2.4.1 相关原理与相关函数 | 第21-22页 |
| 2.5 信号的相关检测技术 | 第22-24页 |
| 2.5.1 自相关检测技术 | 第22-23页 |
| 2.5.2 互相关检测技术 | 第23-24页 |
| 2.6 信号的相关解调 | 第24-28页 |
| 2.6.1 模拟信号的解调 | 第24-25页 |
| 2.6.2 数字信号的解调 | 第25-28页 |
| 2.7 TDLAS的总体设计方案 | 第28页 |
| 2.8 本章小结 | 第28-30页 |
| 第三章 数字锁相放大器的设计 | 第30-45页 |
| 3.1 锁相放大器实现方案 | 第30-31页 |
| 3.2 参考信号的设计 | 第31-34页 |
| 3.2.1 DDS原理 | 第31-33页 |
| 3.2.2 基于System Generator的DDS的实现 | 第33-34页 |
| 3.3 基于System Generator的乘法器实现 | 第34-36页 |
| 3.4 低通滤波器实现 | 第36-40页 |
| 3.4.1 FIR滤波器的基本原理 | 第36-37页 |
| 3.4.2 FIR滤波器的设计方法 | 第37-39页 |
| 3.4.3 FIR在System Generator中的实现 | 第39-40页 |
| 3.5 单通道数字锁相放大器 | 第40-42页 |
| 3.6 开方运算实现 | 第42页 |
| 3.7 双通道锁相放大器 | 第42-44页 |
| 3.8 本章小结 | 第44-45页 |
| 第四章 FPGA内部模块设计 | 第45-68页 |
| 4.1 DDS的实现 | 第45-46页 |
| 4.2 乘法器实现 | 第46-47页 |
| 4.3 滤波器实现 | 第47-63页 |
| 4.3.1 分布式FIR的原理 | 第47-49页 |
| 4.3.2 多维分布式算法推导 | 第49-51页 |
| 4.3.3 分布式算法的结构 | 第51-54页 |
| 4.3.4 FIR滤波器的VHDL描述及仿真 | 第54-63页 |
| 4.3.4.1 时延环节模块 | 第55-56页 |
| 4.3.4.2 ROM存储器模块 | 第56-58页 |
| 4.3.4.3 累加器模块 | 第58-60页 |
| 4.3.4.4 滤波器实现 | 第60-63页 |
| 4.4 开方实现 | 第63-65页 |
| 4.5 单通道锁相放大器 | 第65-66页 |
| 4.6 双通道锁相放大器 | 第66-67页 |
| 4.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 第五章 锁相放大器的硬件实现 | 第68-79页 |
| 5.1 锁相放大器硬件设计方案 | 第68-69页 |
| 5.2 具体电路 | 第69-75页 |
| 5.2.1 AD转换电路设计 | 第69-71页 |
| 5.2.2 DA电路设计 | 第71-72页 |
| 5.2.3 电源电路设计 | 第72-73页 |
| 5.2.4 时钟电路设计 | 第73页 |
| 5.2.5 FPGA下载电路设计 | 第73-74页 |
| 5.2.6 系统存储电路设计 | 第74-75页 |
| 5.2.6.1 DDR2电路设计 | 第74-75页 |
| 5.2.6.2 FLASH电路设计 | 第75页 |
| 5.3 测试与结果 | 第75-78页 |
| 5.4 本章小结 | 第78-79页 |
| 第六章 总结与展望 | 第79-81页 |
| 致谢 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
