基于DSP的干涉型光纖傳感器PGC解調(diào)系統(tǒng)的研究.pdf

1、干涉型光纖傳感器因其靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)多樣化等優(yōu)點(diǎn)越來越受到各發(fā)達(dá)國家的高度重視，成為光纖傳感領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。干涉型光纖傳感器的解調(diào)方法直接影響傳感系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍、檢測精度等重要參數(shù)。在多種解調(diào)方法中，相位載波(PGC)解調(diào)技術(shù)應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡單但后續(xù)信號(hào)處理非常復(fù)雜，如果把該技術(shù)數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，將能充分發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
　　本文基于DSP TMS320C6416開發(fā)板，對(duì)干涉型光纖傳感器的PGC解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)

2、，完成的主要工作成果如下：
　　(1)分析干涉型光纖傳感器的基本原理，用貝塞爾(Besse1)函數(shù)理論對(duì)基于Math-Znhnder光纖干涉儀的PGC解調(diào)技術(shù)進(jìn)行了研究，并用MATLAB進(jìn)行了算法仿真，驗(yàn)證了方案的可行性。
　　(2)對(duì)PGC解調(diào)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和仿真分析，如調(diào)制參數(shù)的選擇、對(duì)比度的影響、采樣頻率的選擇、動(dòng)態(tài)范圍上限和下限的影響因素等。
　　(3)掌握DSP TMS320C6416開發(fā)板的開發(fā)

3、流程，重點(diǎn)研究了CPU、流水線、多通道緩存串口、EDMA控制器、高速AD等軟硬件資源及其性能特征。利用C6416芯片的EDMA參數(shù)鏈接技術(shù)，設(shè)計(jì)了利用乒乓緩存的數(shù)據(jù)采集方案，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
　　(4)利用DSP的集成開發(fā)環(huán)境CCS，設(shè)計(jì)適用于DSP的PGC解調(diào)算法的程序塊及相應(yīng)的DSP開發(fā)模塊，主要包括一倍頻和二倍頻信號(hào)的產(chǎn)生、低通濾波器、微分交叉相乘、微分算法、積分算法及DSP的初始化配置等。在CCS中對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，得到