文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基于ARM9的光纤数据采集系统硬件设计
姓名:鲁丹
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:邹韬平
20070606
摘要
随着光通信技术的发展,光通信中的一些技术逐渐在传感器领域中得到了广泛的
应用,基于光纤传感器的技术即是其中之一。光纤传感器的可靠性高、灵敏度高、
抗电磁干扰、抗腐蚀、复用性强等诸多优点,使得光纤传感技术在军事、国防以及
安防监测等领域有着重要的应用前景!
Sagnac 作为光纤干涉的常用技术,结合目前广泛使用的嵌入式系统,为光纤传
感技术的应用提供良好的接入平台,使光纤围栏在周界安防设计中走向智能化发挥
出更多的技术优势。本文将嵌入式系统与光纤传感技术相结合,提出了一套以 Sagnac
光纤干涉技术为基础的数据采集系统方案。
本文介绍了国内外光纤围栏的发展概况及应用前景,并结合目前国内光纤围栏中
存在的技术问题,提出系统设计要求。在阐述了光纤围栏干涉原理后,从硬件设计
的角度,分析了系统的整体架构、工作原理及硬件设计,其中重点介绍了各部分关
键电路的特点、设计要求和具体硬件实现,从各部分所实现功能的角度,分析了硬
件设计的原理。本系统硬件部分主要是由 ARM9(Advanced RISC Machines)芯片和
FPGA(Field-Programble Gate Array)构成,不仅围绕 ARM9 核心部分的硬件展开设计,
同时对 FPGA 中硬件设计实现方案展开论述,并在后面章节中对 FPGA 中算法的合
理性进行仿真,对波形结果分析讨论。最后,总结了本系统所完成的功能,并对设
计中存在的不足作了简要的概述!

关键词:光纤围栏; Sagnac 光纤干涉技术; 嵌入式系统; ARM9; FPGA; 数据采集系
统; 互相关
I
Abstract
With the development of munication technology, some technology of
munication is gradually applied extensively in the field of sensor technology.
One of the applications is based on optical fiber sensing technology. Having high
reliability, high sensitivity and resistance to ic interference and corrosion
resistance, reuse and many other advantages, fiber sensor plays an important role in the
military, national defense and security monitoring.
Combined with the widespread use of embedded system, the fundamental principles
of Sagnac fiber interference technology provide a platform for the application of optical
fiber sensing technology, which makes optical fiber demonstrate more technological in the
intelligentization of perimeter security design. This paper integrates embedded system and
optical fiber sensor technology, and designs a data acquisition system for the backend of Sagnac fiber
interferometer signal processing.
This paper introduces the development and application of optical fiber fence prospects
in external and internal, Combined with the internal problems of technology, puts the
requirements of system design and explains the s