基于DSP技術(shù)的光干涉型加速度傳感器的設(shè)計及實現(xiàn).pdf

1、地震勘探對地震檢波器性能的要求逐漸提高，傳統(tǒng)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(dǎo)技術(shù)和DSP技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計實現(xiàn)了一種基于優(yōu)化解調(diào)算法的光干涉型數(shù)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(jié)構(gòu)、干涉原理及其特點的基礎(chǔ)上分別對基于Ma

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

3、，并設(shè)計了信號調(diào)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(diào)算法進行代碼實現(xiàn)，編寫了解調(diào)系統(tǒng)的信號采集、解調(diào)、傳輸?shù)膽?yīng)用程序，實現(xiàn)了光干涉型加速度傳感器對信號的實時采集、準(zhǔn)確解調(diào)和可靠傳輸。
　　 最后借助Labview虛擬儀器軟件和數(shù)據(jù)采集卡搭建了實驗測試平臺，對所設(shè)計的解調(diào)器進行了模擬環(huán)境測試。測試結(jié)果表明，所設(shè)計實現(xiàn)的解調(diào)器能夠?qū)︻l率為10Hz～1 kHz，