基于ARM9的光纖光柵解調(diào)系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖布喇格光柵傳感器走過(guò)了制作發(fā)明、原理性研究、實(shí)驗(yàn)性測(cè)試等階段，現(xiàn)在已在橋梁隧道大壩、化工、電力、大型機(jī)械裝置等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，工程化應(yīng)用也發(fā)展到一定程度。光纖光柵信號(hào)解調(diào)技術(shù)是光纖光柵傳感中的關(guān)鍵技術(shù)，信號(hào)解調(diào)系統(tǒng)性能的好壞直接制約著傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用水平。由于光纖光柵傳感器具有多參量傳感，分布式傳感的特性，研制具有多參量測(cè)量和具體特殊應(yīng)用要求的解調(diào)儀也顯得尤為重要，光纖光柵解調(diào)儀器也從單一的波長(zhǎng)解調(diào)向著集波長(zhǎng)解調(diào)、數(shù)據(jù)標(biāo)定、數(shù)

2、據(jù)存儲(chǔ)、健康檢測(cè)、多參量診斷于一體、與具體專業(yè)應(yīng)用緊密結(jié)合的專業(yè)化的方向發(fā)展。
　　 目前大多數(shù)解調(diào)儀器的使用方式都是將解調(diào)出的波長(zhǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)串行接口、USB接口或者網(wǎng)絡(luò)接口傳送給上位機(jī)的解調(diào)軟件進(jìn)行處理。這種兩層式的結(jié)構(gòu)雖然能夠增強(qiáng)解調(diào)儀器的通用性，但同時(shí)也使解調(diào)儀器與具體的應(yīng)用結(jié)合不夠緊密，降低了解調(diào)儀器的專業(yè)性，加大了在戶外場(chǎng)工程調(diào)試的難度，而且操作復(fù)雜、不方便攜帶。
　　 本文是在武漢理工大學(xué)光纖中心已有的光纖光柵

3、解調(diào)儀器的基礎(chǔ)上進(jìn)行的研究，目的是研制出解調(diào)速度快、精度高，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的本地處理、本地顯示、本地操作、本地存儲(chǔ)，適合戶外工程調(diào)試、攜帶方便、用戶界面友好、操作簡(jiǎn)單、專業(yè)的便攜式光纖光柵解調(diào)儀器。為完成這個(gè)任務(wù)主要做了以下工作：
　　 1.分析了現(xiàn)有測(cè)量光纖布喇格光柵微小波長(zhǎng)偏移的方法和解調(diào)技術(shù)：在分析和總結(jié)所列的幾種解調(diào)方法后，結(jié)合應(yīng)用需求、性能、成本等因素的考慮，研究確定了可調(diào)諧F-P濾波器解調(diào)方法。
　　 2.對(duì)系

4、統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)：在對(duì)解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的需求分析后，介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)并選取三星公司生產(chǎn)的ARM9內(nèi)核微處理器；分析了軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，給出了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，確定了應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺(tái)并對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行了功能設(shè)計(jì)和用例分析。
　　 3.光纖光柵解調(diào)嵌入式實(shí)現(xiàn)：將嵌入式Linux移植到ARM9微處理器，在其上實(shí)現(xiàn)了光纖光柵解調(diào)的應(yīng)用軟件以及支持應(yīng)用軟件的人機(jī)交互模塊和通信模塊，最后對(duì)解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了功能測(cè)試和性能測(cè)試并分析了