文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
基于DSP的干涉型光纤传感器高速数据采集
姓名:李雅慧
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:娄淑琴
20090601
中文摘要摘要:自世纪年代以来,光纤传感的研究日益受到人们的重视,特别是具有高灵敏度的干涉型光纤传感器,由于其具有较高的灵敏性、较大的动态范围、超宽频带的响应范围,因此成为光纤传感研究领域里的热点研究方向之一。然而在干涉型光纤传感器中影响传感器检测精度和响应速度的一个主要因素是高速的信号采集系统,目前的采集系统采样速率较低,一定程度上阻碍了光纤传感器的实用化进程。本文研究重点基于高速芯渴屎嫌诟缮嫘凸庀舜ǜ衅鞯母咚偈时数据采集系统。论文完成的主要工作如下:芯炕诼砗眨露缮嬉堑墓庀舜ǜ邢低车慕峁固氐愫蜕杓圃恚杓研究了辔辉夭ḿ觳夥桨覆⒂胢喑探蟹抡妫玫秸返姆抡结果,验证了方案的可行性;诖砥鱀低晨7褰醒芯糠治觯氐阊芯緾、控制器、数据/程序存储器控制器等内部原理及开发平台的硬件资源和性能特征。实现数据存储与传输功能,保证了目刂频ピ:褪毙蚩制单元能同时对存储单元进行数据存取操作;稣鱿低车淖芴褰峁构δ苌杓品桨浮I杓仆馕У缏酚隒的接口控制,利用迪至说缏飞杓萍胺抡妫⒌魇缘缏罚砑杓萍俺绦蛴呕@、控制及处理程序、中断处理程序、数据通信程序。最后对程序进行优化;匀怼⒂布低臣傻魇猿晒Γ贒板上进行了实验测试。对模拟信号进行采集,在机上观察波形,采样结果与输入信号基本一致,得到了预期的结果;关键词:干涉型光纤传感器;觳猓籇处理系统;信号采集;分类号:
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独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:年月日
翻参鋈玲≥签字醐。霸翵咱签字醐:训曩ぞ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:导师签名:
致谢本论文是在我的导师娄淑琴教授的悉心指导下完成的,两年的研究生学习期间,无论是在学习、工作还是生活中,娄老师都给予了我无微不至的关怀和精心的指导帮助。她严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响,我不仅在专业知识方面有所收获,还学到了分析问题、解决问题的思路和方法,以及全身心投入的敬业精神和做人的道理。在此衷心感谢两年来娄老师对我的关心在实验室工作及撰写论文期间,张鑫、赵琳、史螈螈、郭兰等同学对我论文中的理论研究和研究工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。感谢他们在我遇到困难的时候给予我帮助,他们的热情和正直为人,我将永记心中。另外也感谢我的家人,感谢他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。和指导。
课题研究背景及选题意义光纤传感技术自世纪年代以来,光纤传感的研究日益受到人们的重视,特别是其中具有高灵敏度的干涉型光纤传感器技术得到了迅速发展,它在温度、电场、水声、微震动和液体参量等测量方面有着重要的应用【O喽杂诖车幕谘沟纭⒊等传感技术,光纤传感技术有着显著的优势,包括:传感和传输信息量大;尺寸小、轻便;;普遍适甩于各种物理现象的传感,如声场、磁场、温度、旋转等;不受电磁干扰影响;可用于高温高压、易燃易爆等恶劣环境;易复用和形成传感网络;易实现实时、在线、分布式传感等等。目前,虽然光纤传感技术发展迅速并取得了可喜的成绩,但实用化的光纤传感系统和商品化的光纤传感器件尚不多见,主要问题在于后续光电信号的数据实时采样速率较低,采样精度和可靠性不够。传统的光电数据采集实现方法是利用单片机作为主傻テ瓿墒莶杉⒋硪约按涞墓δ芑虿捎米诺机采集处理卡,前一种方法的优点体现在系统设计简单,但缺点是由于单片机的运算能力有限,只能完成一些简单的控制算法无法实现实时的信号处理;后一种方法具备了较强的数据采集能力处理能力,但缺点是无法脱离机独立工作,对实际的控制场合并不一定适应。因此,研究出一种新的光纤传感信号的数据采集系统对于传感技术的发展有着重要的作用。世纪年代,光纤传感器因其具有广泛的应用领域和