基于DSP技術的光干涉型加速度傳感器的設計及實現.pdf

1、地震勘探對地震檢波器性能的要求逐漸提高，傳統加速度傳感器在信號采集、信號傳輸和信號處理方面，存在著精度低、功耗大等不足。本文將光波導技術和DSP技術相結合，設計實現了一種基于優(yōu)化解調算法的光干涉型數字化加速度傳感器。該加速度傳感器能夠有效提高信號的檢測精度和處理的實時性，具有抗電磁干擾能力強，動態(tài)范圍大，精度高等特點。
　　 本文在分析了馬赫-澤德爾(Math-Zehnder)干涉儀的結構、干涉原理及其特點的基礎上分別對基于Ma

2、ch-Zehnder干涉儀的綜合外差解調算法和非對稱3×3耦合器輸出無載波解調算法進行了理論分析和數學推導。利用Simulink仿真軟件對這兩種解調算法進行了建模仿真實驗，實驗結果驗證了這兩種解調算法的解調正確性，為在實際工作中基于這兩種解調算法進行解調器設計提供了可靠的理論依據。
　　 本文在對光干涉型加速度傳感器做出需求分析的基礎上，提出了軟硬件設計方案。硬件上選用TI公司的OMAP-L138雙核處理器作為解調器的核心處理器

3、，并設計了信號調理電路、A/D接口電路和串行接口電路；軟件上搭建了OMAP處理器的開發(fā)環(huán)境，對非對稱3×3耦合器輸出無載波解調算法進行代碼實現，編寫了解調系統的信號采集、解調、傳輸的應用程序，實現了光干涉型加速度傳感器對信號的實時采集、準確解調和可靠傳輸。
　　 最后借助Labview虛擬儀器軟件和數據采集卡搭建了實驗測試平臺，對所設計的解調器進行了模擬環(huán)境測試。測試結果表明，所設計實現的解調器能夠對頻率為10Hz～1 kHz，