基于FPGA的干涉儀信號高速處理系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、干涉測量技術(shù)是以波長為基本單位的測量技術(shù)，對精密制造加工領(lǐng)域有著深遠(yuǎn)的意義。其中，干涉信號處理是干涉測量系統(tǒng)的核心組成部分，是提高測量精度和分辨率的有效手段。
　　本課題是基于FPGA為開發(fā)平臺研究了高速干涉信號處理系統(tǒng)。重點是對干涉測量過程中的原始干涉信號的誤差進(jìn)行了研究并在海德曼修正算法的基礎(chǔ)上提出并設(shè)計了一套了基于FPGA的高速實時誤差補(bǔ)償系統(tǒng)，克服了以往干涉信號處理中無法對其誤差進(jìn)行實時修正的不足。主要研究內(nèi)容有:

2、　　1.從課題中了解激光干涉儀在測量領(lǐng)域的重要性，并且總結(jié)了目前主要的干涉儀型號以及相應(yīng)的工作原理，之后又分析研究了了目前干涉信號處理方案和理論基礎(chǔ)并在此基礎(chǔ)提出本文對干涉信號處理的整體方案思路—利用FPGA的高速和資源豐富等特性使用數(shù)字電路對信號進(jìn)行處理，盡量減少模擬電路復(fù)雜性帶來的不確定性以及誤差。
　　2.分析研究干涉信號三項誤差對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響，通過建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型量化了干涉信號的各項誤差。
　　3.設(shè)計了整

3、個信號處理系統(tǒng)的硬件電路架構(gòu):光電轉(zhuǎn)換電路，AD轉(zhuǎn)換電路，F(xiàn)PGA信號處理核心電路，用于后續(xù)算法在FPGA上實現(xiàn)提供硬件架構(gòu)，并將各部分電路功能調(diào)試完成，其中包括FPGA的高速AD采集驅(qū)動程序設(shè)計調(diào)試。
　　4.誤差補(bǔ)償算法設(shè)計。基于前文研究基礎(chǔ)，介紹了海德曼干涉信號修正算法的原理，并分析了其適用場合，最后在此算法基礎(chǔ)上提出了適合FPGA實時修正改進(jìn)算法，并在FPGA上進(jìn)行了設(shè)計仿真實現(xiàn)，驗證了此算法與傳統(tǒng)離線修正相比具有實時性和