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1、图书分类号TN21密级非密注1UDC全日制工程硕士学位论文PEM-FTS干涉信号调理及获取电路的设计张亚林指导教师(姓名、职称)李晓副教授申请学位级别工程硕士专业名称仪器仪表工程论文提交日期2015年5月27日论文答辩日期2015年5月24日学位授予日期年月日论文评阅人陈晔答辩委员会主席祖静2015年5月27日中北大学学位论文PEM-FTS干涉信号调理及获取电路的设计摘要随着科学技术的进步和快速发展，光谱测量技术已被广泛应用于军事、宇航探测、安全防护、环境保护等高科技领域。为了满足光谱测量的需求，不同结构的光谱仪已被人们研制出来。其中，弹光调
2、制傅里叶变换光谱仪凭借其高调制频率、高灵敏度、宽光谱范围及抗震性强等优点在瞬态光谱探测领域中具有明显的优势。弹光调制傅里叶变换光谱仪的干涉信号不仅调制频率高，而且在经过探测器后所输出的电信号非常微弱，为了便于干涉数据的后续处理，必须将该电信号进行合理的放大提取。因此，如何实现该电信号的合理放大、滤波以及高速采集、存储成为研制弹光调制傅里叶变换光谱仪所要解决的重要问题。论文基于弹光调制傅里叶变换光谱仪的工作原理，分析了弹光调制干涉信号的产生原理以及信号特性，对弹光调制干涉信号的调理、获取技术进行研究，设计了针对弹光调制干涉信号进行调理和获取的电
3、路。首先，根据干涉信号的频率特性和幅值特性，设计了合理的宽带放大电路和低通滤波电路对干涉信号进行调理。此电路能够保证干涉信号在一定的频带范围内得到稳定的放大输出波形，以便于干涉信号的后续处理。其次，为了实现干涉信号复原光谱的波长定标，本论文设计了参考激光干涉信号过零比较计数电路来确定瞬态最大光程差，从而完成波长定标。最后，根据干涉信号数据量大，每秒可达到上万张干涉图的特点，在干涉信号调理电路的基础上设计了基于FPGA的AD采集和SDRAM高速存储电路来完成对干涉信号获取电路的设计。这种电路为弹光调制傅里叶变换光谱仪的研究和实际应用奠定了基础。
4、关键字：弹光调制傅里叶变换光谱仪，干涉信号，宽带放大电路，FPGA，SDRAM，过零比较计数中北大学学位论文TheDesignofRecuperateandObtainCircuitofthePhoto-elasticModulationInterferenceSignalAbstractWiththeadvancementofscienceandtechnologyanditsrapiddevelopment,spectroscopymeasurementtechniquehasbeenwidelyusedinmilitaryfields,
5、aerospacedetection,security,environmentalprotection,etchigh-techfields.Inordertomeettheneedsofthespectroscopy,differentstructurespectrometershavebeendevelopedbythescientist.Amongthem,withitshighmodulationfrequency,highsensitivity,widespectralrangeandshockresistanceandothera
6、dvantages,thephoto-elasticmodulationFouriertransformspectrometer(PEM-FTS)hasobviousadvantagesinthetransientspectraldetectionfield.TheinterferencesignalofthePEM-FTSnotonlyhashighmodulationfrequency,andtheelectricsignalfromthedetectorisveryweak.Theamplificationandextractionof
7、theelectricsignaliscrucialforthedevelopmentofthePEM-FTS.Wherefore,howtorealizereasonableamplification,filtering,andacquisition,high-speedstorageoftheelectricsignalaretheimportantscienceproblemsneedtobesolved.Basedontheworkingprincipleofthephoto-elasticmodulationFouriertrans
8、formspectrometer,thepaperanalysesthegenerationprincipleoftheinterferencesignalandi
