時(shí)延輔助定位分布式光纖光柵傳感系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、幾十年隨著光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖傳感漸漸引起國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的重視，并成為傳感領(lǐng)域的一個(gè)重要研究趨勢(shì)。光纖光柵（Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG）傳感器作為一種新型傳感元件，它有著眾多普通傳感器無(wú)法相比的優(yōu)點(diǎn)：電氣絕緣、抗電磁干擾、波長(zhǎng)編碼、輸出線性范圍寬、攜帶方便、靈敏度高等。因此，可以在大型土木工程、民用結(jié)構(gòu)、航空航天、醫(yī)學(xué)、電力和石油化學(xué)等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
　　在FBG傳感系統(tǒng)中，傳感信號(hào)的測(cè)量精度與FB

2、G中心波長(zhǎng)的偏移量檢測(cè)密切相關(guān)，所以波長(zhǎng)解調(diào)是FBG領(lǐng)域研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。但是由于光源譜寬與FBG傳感波長(zhǎng)移動(dòng)范圍的限制，F(xiàn)BG傳感系統(tǒng)中對(duì)單根光纖上可復(fù)用的FBG數(shù)量有很大限制。為了解決這種限制問題，本文提出一種通過測(cè)量傳感信號(hào)的時(shí)間延遲來定位傳感光柵的方法。
　　本文首先分析了光纖光柵傳感原理。其次簡(jiǎn)單介紹了幾種解調(diào)方法的實(shí)現(xiàn)原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。然后細(xì)致論述了時(shí)延定位技術(shù)的基本原理及其FPGA具體實(shí)現(xiàn)。最后結(jié)合時(shí)延定位技術(shù)設(shè)計(jì)了

3、一套基于 FPGA和可調(diào)諧F-P濾波器的時(shí)延輔助定位分布式FBG傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括時(shí)延定位和波長(zhǎng)解調(diào)兩大部分，都分別涉及光路部分和信號(hào)采集。本文的研究工作主要有以下幾個(gè)方面：
　　1.分析了時(shí)延定位的基本原理及測(cè)試方法，并編寫HDL代碼進(jìn)行FPGA實(shí)現(xiàn)。
　　2.研究了基于 FPGA和 F-P濾波器的FBG傳感系統(tǒng)，并針對(duì)系統(tǒng)所涉及到的光路及電路所用器件、芯片選型進(jìn)行了詳細(xì)地介紹。
　　3.從模擬和實(shí)際實(shí)驗(yàn)兩方面