基于dsp干涉型光纤传感器高速数据采集硕士论文

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1、中文摘要摘要：自20世纪80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DSP研究适合于干涉型光纤传感器的高速实时数据采集系统。论文完成的主要工作如下：(1)研究基于马赫．曾德尔干涉仪的光纤传感系统的结构特点和设计原理，设计研究了PGC相位载波检测方案并用matlab编程

2、进行仿真，得到正确的仿真结果，验证了方案的可行性；(2)基于处理器DSPTMS320C6416系统开发板进行研究分析，重点研究CPU、EDMA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DSP的控制单元和时序控制单元能同时对存储单元进行数据存取操作；(3)给出整个系统的总体结构功能设计方案。设计外围电路与CPU的接口控制，利用protd99实现了电路设计及仿真，并调试电路；(4)软件设计及程序优化。利用TI公司的DSP的软件集成环境CCS3．1。设计实现系统数据采集功能的DSP程序及相应的子程序，包括：DSP的初始化程序、AD控

3、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；(5)对软、硬件系统集成调试成功，基于DSK板上进行了实验测试。对模拟信号进行采集，在PC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；PGC检测；DSP处理系统；信号采集；CCS。分类号：TN911．72ABSTRACTABSTRACT：Sincethefirstdemonstrationsoffiberoptic鸵IISOI'Sinthelate1980s，theresearchofopticsensol-sandsystem_,especiallyinterferencefibe

4、rsensingsystem,hasbecomemoreandmoresignificant．Duetoitshighsensitivity,ultra-broadbandresponseandlargedynamicoperationrange,researchonfibersensorbecomesanewdiscipline．Highspeeddataacquisitionandprocessingsystemoffibersensingsystemisveryimportantforimprovingthedetectingprecisionandresponsespeed．，

5、nleapplicationoffibersensingsystemislimitedbythespeedofdataacquisitionandprocess．Therefore,thisthesisisconcentratedonthestudyofhigh-speeddataacquisitionoffiberinterferencesensingsystem、^rinlDSP．Themainworksinthisdissertationarelistedasfollows：(1)，n他structureandworkingprincipleofthesystembasedonM

6、ach-ZenhderopticalfiberinterferometerisbrieflyintroducedandthenPGCdetectiontechniqueofinterferencefiberopticSatlSOI'Sisdiscussedindetails．ThevalidityoftheproposedschemeisdemonstratedbynumericalresultswiⅡlMATLABsoftware．(2)neDSPchipTMS320C6416basedondevelopmentboardisinvestigatedinthispaper．Wefoc

7、usonthestructureofCPUandEDMA，analyzingthecontrollerandlocalmemorydesign，hardwaresourceofthedevelopmentboard．ThehardwareplatformsystemCancompletethedataacquisitioneffectively．(3)nerealizationelectriccircuitisdesigned．nepre-pr