基于DSP納米光柵傳感器的信號處理.pdf

1、光柵在納米測量中因和其他儀器相比具有大量程、高精度和抗干擾能力強等特點而備受市場青睞。隨著計算機、微電子和集成電路領(lǐng)域的高速發(fā)展，DSP(Digital Signal Processing)在數(shù)字信號處理尤其是實時處理方面日益成熟,而信號的處理能力在很大程度上決定了整個光柵檢測系統(tǒng)的測量精度、測量速度和抗干擾能力等多方面指標(biāo),是光柵測量系統(tǒng)的核心。論文基于二次莫爾條紋信號原理實現(xiàn)大量程高精度納米測量的光柵傳感器,結(jié)合現(xiàn)代DSP信號處理技

2、術(shù),通過將莫爾條紋信號進行濾波、A/D轉(zhuǎn)換、計數(shù)細(xì)分和辨向等處理,實現(xiàn)抗干擾性更強、精度更高的動態(tài)測量、自動測量和實時測量。并由此設(shè)計一套納米級位移檢測系統(tǒng),并將其應(yīng)用于位移數(shù)控系統(tǒng),實現(xiàn)儀器的精密測量與控制。
　　論文設(shè)計了數(shù)字信號處理器DSP+單片機MCU的信號處理平臺,DSP主要負(fù)責(zé)信號的濾波、A/D轉(zhuǎn)換、細(xì)分辨向和計數(shù)等系統(tǒng)核心處理,MCU主要完成系統(tǒng)的數(shù)顯和納米光柵信號數(shù)據(jù)后處理,并相應(yīng)開發(fā)出數(shù)字信號處理平臺的硬件和軟件

3、構(gòu)架,硬件方面包括電源和數(shù)顯模塊等,設(shè)計了適合光柵莫爾條紋信號的數(shù)字采樣電路,結(jié)合微處理器構(gòu)成信號采樣系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、A/D轉(zhuǎn)換和雙頻計數(shù)(即在信號的上升沿和下降沿各計數(shù)一次);軟件方面,采用了FIR數(shù)字濾波器對信號進行濾波整形并通過MATLAB仿真,采用基于微處理器的大小數(shù)結(jié)合細(xì)分并用相應(yīng)算法實現(xiàn)莫爾條紋信號的八細(xì)分和辨向,設(shè)計了數(shù)顯,A/D轉(zhuǎn)換等子程序。
　　結(jié)合基于二次莫爾條紋信號原理的光柵納米測量系統(tǒng)和“DSP+MCU