基于可調(diào)諧濾波器和DSP的波長(zhǎng)解調(diào)算法研究及軟件設(shè)計(jì).pdf

1、光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)是近年來發(fā)展迅猛的一種新型傳感技術(shù)。由于它有許多其它傳感技術(shù)所不能替代的優(yōu)點(diǎn)，因此光纖傳感技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了工程的各個(gè)領(lǐng)域。它主要完成對(duì)溫度與應(yīng)變的測(cè)量。波長(zhǎng)解調(diào)是FBG傳感器在工程領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)關(guān)鍵，本文主要研究波長(zhǎng)解調(diào)的算法，并進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)。
　　 本文首先闡述了FBG傳感的光學(xué)原理，在此基礎(chǔ)上搭建了基于可調(diào)諧濾波器的測(cè)量光路。由于可調(diào)諧濾波器存在漂移問題

2、，因此在光路中加入透射型熱穩(wěn)定標(biāo)具對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定。然后，構(gòu)建了基于DSP的硬件測(cè)量電路，驅(qū)動(dòng)可調(diào)諧F-P濾波器，對(duì)傳感通道和標(biāo)準(zhǔn)具通道的反射光信號(hào)進(jìn)行放大、采樣、保存，同時(shí)完成與上位機(jī)的通信等功能。論文對(duì)各功能模塊的配置進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述，在此基礎(chǔ)上，完成了各模塊應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試。
　　 本文重點(diǎn)對(duì)FBG解調(diào)的數(shù)據(jù)處理，包括數(shù)字濾波、波峰檢測(cè)、標(biāo)定數(shù)據(jù)擬合、波長(zhǎng)計(jì)算等，進(jìn)行了詳細(xì)研究與程序設(shè)計(jì)。在數(shù)字濾波方面，主要研究了巴特

3、沃思濾波器、切比雪夫?yàn)V波器(Ⅰ型和Ⅱ型)、橢圓濾波器在FBG反射光電信號(hào)的數(shù)字濾波中的應(yīng)用，分析了各種濾波器的濾波效果與計(jì)算速度，并進(jìn)行了對(duì)比；在波峰檢測(cè)方面，對(duì)峰值法、中點(diǎn)法和質(zhì)心法進(jìn)行了分析，對(duì)三種方法計(jì)算FBG波峰的效果和速度進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)；在標(biāo)定數(shù)據(jù)擬合算法方面，主要對(duì)三次多項(xiàng)式最小二乘擬合法和三次樣條插值擬合法進(jìn)行了研究，在DSP上實(shí)現(xiàn)了擬合算法，對(duì)這兩種擬合算法在波長(zhǎng)標(biāo)定中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。論文完成了各種數(shù)據(jù)處理方法的程序