Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,CAS
| 基于FPGA的激光多普勒测振的研究 | |
| 秦文强 | |
| 学位类型 | 硕士 |
| 导师 | 孟浩然 ; 刘欣悦 |
| 2018 | |
| 学位授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) |
| 学位授予地点 | 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) |
| 学位名称 | 硕士 |
| 关键词 | 激光多普勒 FPGA 调制解调 FFT |
| 摘要 | 在各种现代工程的应用和发展过程中,由于被测物体形态和测量环境等原因,高精度的非接触式测量方式在物体振动测量的应用上受到了广泛关注。与此同时,计算机科学、光学器件、芯片制造等技术的高速发展促使这一测量技术得以实现,相对于其他逻辑器件而言,FPGA依靠其高集成与高速度方面的优势,成为整个系统设计的控制核心以及信号处理的理想选择。本文以Xilinx公司的SPARTAN-6作为整个系统的控制信号处理核心,整个系统分为振动信号获取模块、弱信号调理模块、振动信号数字化处理模块三个部分。其中振动信号获取模块基于激光多普勒技术完成对光学系统80MHz外差设计,通过光学系统实现对振动物体的信息获取。弱信号调理模块实现对光电探测器转化而来的电信号进行放大、高通滤波、解调、低通滤波以及A/D转换等模拟信号的处理。振动信号数字化处理模块对数字信号进行FFT运算,并利用CORDIC核进行求模等运算,同时对DDR3 SDRAM进行板上验证,对数据进行实时的读取,待所有数据处理完成后通过USB传至PC进行后续的处理和验证。其中ADC芯片、解调芯片、DDR3 SDRAM芯片和USB芯片均有FPGA控制。除此之外,为了方便与计算机连接和对FPGA的控制,系统还设计了时钟、电源、FPGA下载配置电路等相应的外围电路。本文最后介绍光学系统的搭建,通过光学系统获取振动信号的实验结果并进一步分析造成误差的原因,测试结果显示本设计的性能在指标要求之内,符合设计要求。 |
| 文献类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/61608 |
| 专题 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 秦文强. 基于FPGA的激光多普勒测振的研究[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2018. |
| 条目包含的文件 | ||||||
| 文件名称/大小 | 文献类型 | 版本类型 | 开放类型 | 使用许可 | ||
| 基于FPGA的激光多普勒测振的研究.ca（4281KB） | 学位论文 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | 请求全文 | ||
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