收藏本站
《重庆大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光纤法—珀传感器变换解调原理研究及嵌入式系统实现

章鹏  
【摘要】: 光纤法-珀传感器具有体积小、灵敏度高、性能稳定、不受电磁场干扰、能进行远程信号处理以及可以复用等优点,是最早应用于实际工程中的光纤传感器之一。但随着新技术的不断涌现,近几年来科研工作者逐渐将研究重点转移到了光纤光栅传感器等其它光纤传感器上,对光纤法-珀传感器的研究一直停留在早期水平。和光纤光栅传感器相比,光纤法-珀传感器尽管在信号复用上存在明显不足,但在性能稳定性方面却具有独特的优点,非常适合于参数的长期监测。因此,光纤法-珀传感器在很多领域仍然具有重要的实用价值。然而,由于商业利益的原因,目前光纤法-珀传感技术的主要重点都集中于工艺技术研究方面,而在理论方面则相对落后,而理论的落后则又限制了工艺技术水平的进一步提高。因此,充实与完善光纤法-珀传感器的理论对提高其应用技术水平具有重要的意义。论文从光纤法-珀传感器的解调理论出发,对傅里叶变换解调的理论体系进行了研究,提出了光纤法-珀传感器的相关解调思想,并采用先进的嵌入式解决方案进行了嵌入式光纤法-珀解调系统的设计与研制。 具体研究内容如下: (1)从傅里叶变换基本原理出发,建立了光纤法-珀传感器系统的严格理论模型,深入探讨了系统中几个主要参数对解调精度的影响,从而从理论上证明了傅里叶变换解调原理中,采用理想光源和双光束干涉近似模型的合理性,接着对傅里叶变换解调算法进行了深入研究,给出了一种实用插值算法,分析了对光谱输出数据不进行插值的可行性并从理论上证明了离散腔长变换解调算法的正确性。在此基础上,通过对腔长匹配解调系统的归纳总结,进一步提出了相关解调的理论,并对其实现方法进行了讨论。最后,对光纤法-珀传感器的复用信号特征及解调方法进行了分析。 (2)基于相关解调的思路以及嵌入式技术,进行了嵌入式光纤法-珀解调系统的设计。为了实现系统低成本、高精度解调的要求,系统采用了硬件相关解调方案,利用光楔实现光纤法-珀传感器的腔长扫描和互相关运算;同时采用DSP技术,完成信号的采集、处理、存储与显示的嵌入式系统功能。论文对解调系统中的光路部分、硬件接口电路和软件实现三个方面进行了分析与设计,完成了光学系统的制作以及在DSP开发板上搭建出了光纤法-珀传感器系统的嵌入式实验系统。 (3)对实验系统进行了标定、对单个传感器进行了加载、卸载实验;并进行了两
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP212.14

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈计信;朱涛;饶云江;段德稳;邓明;;一种自校准光纤珐珀动态应变检测系统的实验研究[J];光学与光电技术;2010年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈勇;多模光纤和蓝宝石光纤珐珀传感器研究[D];电子科技大学;2011年
2 刘志伟;高温法珀应变传感器及其在应变天平中的应用[D];电子科技大学;2011年
3 李磊;基于偏振光干涉的光纤法珀腔长解调系统研究[D];天津大学;2012年
4 段德稳;基于光子晶体光纤的法珀传感器研究[D];重庆大学;2008年
5 丁兆昆;白光非本征光纤法布里—珀罗传感器的模式理论分析[D];上海交通大学;2009年
6 徐俊山;白光非本征光纤法布里—珀罗传感器解调算法的研究[D];上海交通大学;2009年
7 任小宇;基于光纤F-P传感器的变压器铁心振动信号测试研究[D];重庆大学;2009年
8 陈计信;光纤法珀传感器在冰冻及冻土监测中的应用研究[D];重庆大学;2010年
9 黄海;光纤法布里-珀罗传感器腔长解调新方法与系统研究[D];重庆大学;2010年
10 徐富国;光纤法珀微干涉仪解调方法研究及应用[D];电子科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱永,符欲梅,封君,王宁;提高光纤珐珀应变传感器系统测量精度的改进算法[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2001年S1期
2 庞胜利,高占凤,张育军;应变光纤传感器测量数据的实时处理[J];电测与仪表;2000年07期
3 张晶,曾宪云;嵌入式系统概述[J];电测与仪表;2002年04期
4 胡伟东;单片机和DSP在嵌入式系统中的应用比较[J];信息技术与标准化;2002年06期
5 黄民双;基于端面镀膜的Fabry-Perot光纤传感器研究[J];光电工程;2002年01期
6 章鹏,朱永,雷小华,陈伟民;光纤法-珀传感器并联复用的互相关解调[J];光电工程;2004年11期
7 王勇,廖延彪,田芊;波长扫描法布里-珀罗干涉仪的优化设计[J];光学学报;1999年10期
8 毕卫红;本征不对称光纤法布里-珀罗干涉仪的理论模型[J];光学学报;2000年07期
9 关柏鸥,余有龙,葛春风,刘志国,董孝义,谭华耀;一种高分辨率的光纤光栅传感解调技术[J];光学学报;2000年11期
10 饶云江,曾祥楷,朱永,王义平,朱涛,冉曾令,袁慎芳,梁大开;非本征型法布里珀罗干涉仪光纤布拉格光栅应变温度传感器及其应用[J];光学学报;2002年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王宁;基于波形分析的光纤法珀应变仪在桥梁在变监测中的应用[D];重庆大学;2002年
2 陈雨森;光纤法珀应变传感器的解调算法改进和复用技术研究[D];重庆大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毕超;江波;;往复式单螺杆销钉挤出机停留时间分布研究[J];工程塑料应用;2007年12期
2 王明吉;张勇;李玉爽;曹文;;单主机高精度周界入侵探测报警系统[J];安防科技;2007年02期
3 杨凡;李祥;涂军;;基于DSP的远程视频监控系统的研究和实现[J];安防科技;2008年01期
4 王贵竹,李婕;有公共连接点的耦合电感的去耦等效[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
5 石玉军;马永杰;侯文静;;共射极电路在S域中的处理与仿真[J];安徽职业技术学院学报;2009年03期
6 许秀英;;网络冲激变量的映射法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年06期
7 明德廷;;基于GPS的农田信息采集处理系统研究[J];安徽农业科学;2010年04期
8 金俊;章家岩;;棒材在线自动计数系统的设计与应用[J];安徽冶金;2002年04期
9 朱建飞;差动放大器的信号流图分析法[J];安康师专学报;2003年02期
10 丁蕾;;关于系统稳定性判别方法的讨论[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王晓军;余淼;朱永;刘珅珅;帅璐;;基于离散腔长变换的蓝宝石晶体高温传感器解调研究与改进[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 陈光明;姚力;张家才;;图像非均匀像素技术[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
3 毕卫红;潘宇;于建云;;双F-P腔光纤电压传感系统[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
4 戴俊;杨忠;沈春林;;CPLD与16C554在无人机飞控计算机中的应用[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
5 葛荣尚;胡家为;徐剑;;电网谐波对数字式继电保护的影响[A];2007中国继电保护及自动化行业年会论文集[C];2007年
6 严朝军;向柳;;GMSK调制器的一种有效实现[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
7 李宝忠;程引会;李进玺;吴伟;马良;周辉;;脉冲电流注入方法进行干扰传输函数测试[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2008年
8 严晓兰;;基于Simulink的信号与系统仿真实验研究[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
9 李宝忠;程引会;李进玺;吴伟;马良;周辉;;脉冲电流注入方法进行干扰传输函数测试[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(2)[C];2008年
10 胡涛;;信号与系统中MATLAB的应用方法研究[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 付江志;直扩测控系统中的窄带干扰抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 宫宇;基于STBC-OFDM技术的海上移动通信新框架体系的研究[D];大连海事大学;2010年
3 周俐娜;高Q值微波光子学滤波器的理论和实验研究[D];华中科技大学;2010年
4 倪凯;光纤光栅制备及传感应用研究[D];浙江大学;2011年
5 周新刚;基于模糊函数切割法的典型无线电引信抗干扰性能测度[D];南京理工大学;2010年
6 丁建军;目标电磁散射的快速预估和基于多分辨基函数的高效算法[D];南京理工大学;2011年
7 张培俭;重叠复用技术的理论分析与应用[D];北京邮电大学;2011年
8 丁北斗;基于环境激励网架结构的模态分析与损伤识别研究[D];中国矿业大学;2010年
9 陈宏;MIMO-OFDM关键技术研究[D];天津大学;2010年
10 李尚远;光控微波波束形成器中的调制技术及性能研究[D];清华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵永辉;多通道参量阵信号源及功放电路设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王博;大功率柴油机数字式电子调速器设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 徐永旺;无人机自动驾驶仪设计及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 邓阳;高精度数字式电能表的研制[D];大连理工大学;2010年
5 陈光辉;分数延迟FIR数字滤波器设计及其FPGA实现[D];湘潭大学;2010年
6 丁宁;小麦碰撞音频信号预处理方法研究[D];河南工业大学;2010年
7 刘宪涛;新一代卫星导航信号高效直捕方法的研究[D];沈阳理工大学;2010年
8 张子敬;OFDM无线通信系统中降低PAPR技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
9 王海娥;基于LabVIEW虚拟示波器的设计及远程控制[D];青海师范大学;2010年
10 王楠;基于ARM的嵌入式车载导航系统的设计与研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊平;CCD与CMOS图像传感器特点比较[J];半导体光电;2004年01期
2 施伟,黄德修,刘德明,杨建良,张新亮,舒学文;分布式光纤温度传感器的研究与进展[J];半导体光电;1997年04期
3 咸日常;大型变压器铁心接地故障的综合判断与现场处理[J];变压器;2002年02期
4 顾晓安,沈密群,朱振江,沈荣瀛,徐基泰;变压器铁心振动和噪声特性的试验研究[J];变压器;2003年04期
5 王梦云,凌愍;大型电力变压器短路事故统计与分析[J];变压器;1997年10期
6 赵廷超,黄尚廉,陈伟民,付勇;光纤传感器用于混凝土结构状态检测的研究[J];传感技术学报;1997年03期
7 王宁,朱永,封君,陈伟民,黄尚廉;光纤法珀应变传感器波长检测量化误差理论分析[J];传感技术学报;2001年04期
8 郑宏军,黎昕,杨恒新;两种典型的光纤传感器研究现状与发展趋势[J];传感技术学报;2001年04期
9 许兆文,武志刚,高伟清,袁树忠,杨建江,黄勇林,童峥嵘,董孝义;基于光纤微弯的缠绕式管道形变传感器[J];传感技术学报;2002年01期
10 田石柱,周智,赵雪峰,欧进萍;土木工程监测用光纤F-P位移测量技术[J];传感器技术;2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 江俊峰;用于结构健康监测的光纤传感解调系统的理论与方法研究[D];天津大学;2004年
2 曾楠;光纤加速度传感器若干关键技术研究[D];清华大学;2005年
3 荆振国;白光非本征法布里—珀罗干涉光纤传感器及其应用研究[D];大连理工大学;2006年
4 邓明;新型光纤F-P干涉传感结构及特性研究[D];重庆大学;2009年
5 冉曾令;深紫外激光制作的微光纤传感器及系统研究[D];电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王宁;基于波形分析的光纤法珀应变仪在桥梁在变监测中的应用[D];重庆大学;2002年
2 孙吉勇;光纤法珀应变传感器的可调法珀腔解调技术研究[D];重庆大学;2002年
3 陈雨森;光纤法珀应变传感器的解调算法改进和复用技术研究[D];重庆大学;2003年
4 张文;光纤F-P/FBG传感器通用解调技术研究[D];重庆大学;2004年
5 凌子松;热电偶热电阻温度自动检定系统[D];吉林大学;2005年
6 李强;基于短路电抗分析的变压器绕组变形在线监测的研究[D];西南交通大学;2005年
7 王婷婷;光纤法布里—珀罗传感器解调技术的研究[D];南京师范大学;2005年
8 汪昆;基于FPGA技术的以太网物理层信号处理器的研究与开发[D];浙江大学;2006年
9 朱永涛;光纤Bragg光栅传感技术的研究[D];天津大学;2005年
10 董玉珮;微型非本征法布里—珀罗干涉光纤压力传感器研究[D];大连理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张赢;马宏忠;陈楷;;变压器空载振动分析及实测研究[J];中国电力;2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 姜丽娟;基于光谱的光纤法珀压力传感解调方法研究[D];天津大学;2012年
2 李磊;基于偏振光干涉的光纤法珀腔长解调系统研究[D];天津大学;2012年
3 陈计信;光纤法珀传感器在冰冻及冻土监测中的应用研究[D];重庆大学;2010年
4 李亚林;光纤MOEMS压力传感器可行性研究[D];燕山大学;2012年
5 王武斌;大风、高温差戈壁地区线下工程沉降长期自动监测关键技术研究[D];西南交通大学;2012年
6 吴浩伟;基于纤芯失配模态干涉技术的光纤传感特性研究[D];浙江师范大学;2012年
7 虞海强;基于振动分析法的变压器状态检测研究[D];西华大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕京建,肖海桥;面向21世纪的嵌入式系统[J];半导体技术;2001年01期
2 李广军;嵌入式系统与IP—CORE、M-CORE设计技术[J];半导体技术;2001年01期
3 朱永,符欲梅,封君,王宁;提高光纤珐珀应变传感器系统测量精度的改进算法[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2001年S1期
4 毕卫红,强锡富,郑绳楦;玻璃光纤端面镀膜反射率检测系统[J];传感技术学报;1998年04期
5 王宁,朱永,封君,陈伟民,黄尚廉;光纤法珀应变传感器波长检测量化误差理论分析[J];传感技术学报;2001年04期
6 高巍;基于光纤传感器的大坝监测仪器[J];大坝观测与土工测试;2000年04期
7 于荣金;光子学和光子技术[J];燕山大学学报;1998年01期
8 庞胜利,高占凤,张育军;应变光纤传感器测量数据的实时处理[J];电测与仪表;2000年07期
9 吕京建,肖海桥;嵌入式系统开发工具及RTOS平台[J];电子产品世界;1999年09期
10 关柏鸥,刘志国,唐涛,葛春风,王江,董孝义;光纤光栅复用温度传感研究[J];光学学报;1999年09期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李方慧;龙腾;;数字信号处理技术的新进展[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 岳晓东;蔡本华;贺占庄;;基于实时嵌入式系统的BSP构建技术[J];微电子学与计算机;2006年05期
2 赵红洲;潘西明;;基于Mpc823e的bootloader分析和实现[J];微计算机信息;2006年23期
3 杨振宇;李勇平;汪勇旭;;基于频域分析的指纹奇异点区域提取算法及其DSP实现[J];计算机工程与科学;2008年01期
4 李建兵 ,周东方;基于CDROM的嵌入式系统设计[J];电子技术;2002年06期
5 祁金华;;应对嵌入式软件危机[J];软件世界;2006年05期
6 孙育河;梁岚珍;;嵌入式实时操作系统在ARM上移植的分析与应用研究[J];计算机系统应用;2007年05期
7 ;飞思卡尔MPC8544E处理器助力嵌入式应用[J];电子与电脑;2007年06期
8 魏臻;张景达;陆阳;;嵌入式系统中语音增强改进算法的研究[J];仪器仪表学报;2007年S1期
9 张运波;郑继红;蒋妍梦;侯文玫;张仁杰;庄松林;;近紫外波段频分复用荧光显微探测技术研究[J];光学学报;2011年06期
10 ;北斗卫星导航民用调研组到北工大考察[J];电子技术应用;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈福;周树杰;林小竹;杨跃翔;;应用嵌入式系统进行数据采集的研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年
2 孙柏林;;从“自成系统”到“嵌为一体”——军用嵌入式系统漫谈[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
3 冯斌;张恩军;隗娜;;基于嵌入式系统的无线监控终端研究[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年
4 刘树鑫;曹云东;侯春光;刘晓明;;嵌入式系统在断路器智能控制中的应用[A];第一届电器装备及其智能化学术会议论文集[C];2007年
5 朱芳;章坚武;;基于网络处理器的VoIP网关设计[A];浙江省电子学会第七次会员代表大会暨2007学术年会论文集[C];2007年
6 张腾飞;顾亦然;王瑾;;电气类专业嵌入式实践教学内容与方法的改革探索[A];第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(下册)[C];2009年
7 董治华;张林锐;刘亮;;基于智能压力变送器的嵌入式检测系统研究[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
8 杨云松;孙旭光;梅文华;;嵌入式软件的加解密分析[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
9 赵宝康;苏金树;陈曙辉;孙志刚;;一种基于LINUX/SOPC的嵌入式通信控制器研究与实现[A];2003中国通信专用集成电路技术及产业发展研讨会论文集[C];2003年
10 李光先;陆阳;;应用UC/OS-Ⅱ设计嵌入式实时多任务软件[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;软件行业嵌入式系统分会成立[N];中国高新技术产业导报;2004年
2 龚炳铮;嵌入式系统大有作为[N];中国石油报;2003年
3 记者 王晓涛;物联网勿求中心和终端两全其美[N];中国经济导报;2010年
4 艾文;国产嵌入式系统重视二次开发[N];中国计算机报;2001年
5 ;有了VSPWorks嵌入式系统进通信[N];中国计算机报;2002年
6 本报记者  凡晓芝;微软嵌入式系统大赛中国学生创佳绩[N];计算机世界;2006年
7 周晨;中国嵌入式工程师抢手[N];科技日报;2007年
8 ;微软嵌入式系统开发中心正式成立[N];人民邮电;2008年
9 郭淳学;嵌入式系统是嵌入式软件与IC发展基础[N];中国电子报;2008年
10 实习生 赵艳;德加强解决软硬件系统安全问题[N];科技日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 章鹏;光纤法—珀传感器变换解调原理研究及嵌入式系统实现[D];重庆大学;2005年
2 江俊峰;用于结构健康监测的光纤传感解调系统的理论与方法研究[D];天津大学;2004年
3 程国达;嵌入式系统的硬/软件协同设计研究[D];复旦大学;2003年
4 赵国冬;嵌入式系统弹性应对方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
5 刘芳;大气中有毒有机物FTIR光谱解析技术及其室内扩散模型建立的研究[D];南京理工大学;2003年
6 陈文智;Pcanel——基于模型驱动的嵌入式系统设计平台[D];浙江大学;2005年
7 钟丽云;数字全息的基本问题分析及实现方法研究[D];天津大学;2004年
8 徐成;机电监控中嵌入式系统相关理论及应用研究[D];武汉理工大学;2006年
9 卜爱国;嵌入式系统动态低功耗设计策略的研究[D];东南大学;2006年
10 王勇;基于无线移动平台的广域自动测试系统的设计与实现[D];东南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王昊;短波信标源指令数据信号的同步与解调[D];南京理工大学;2002年
2 孙秀睿;中频PCM/DPSK遥测信号全软化解调技术的研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2002年
3 尹进;光纤布拉格光栅传感解调系统的研究与开发[D];武汉理工大学;2003年
4 卢菊;多体制接收机解调电路设计[D];南京理工大学;2004年
5 冯莉;宽带大动态数字接收机的通信信号调制识别[D];电子科技大学;2005年
6 汪淑容;基于超磁致伸缩材料和光纤光栅的电流传感技术的研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
7 杨少军;基于DSP的移频机车信号分析研究与实现[D];武汉大学;2005年
8 王松涛;基于软件无线电的数字调制解调技术的研究与实现[D];湖南大学;2007年
9 亓向国;MicroWindows在嵌入式系统中的应用研究[D];昆明理工大学;2009年
10 李红星;软件接收机检测算法的研究[D];西安电子科技大学;1999年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026