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基于ARM9的FBG传感器解调技术的研究

包峰  
【摘要】:FBG(Fiber Bragg Grating,光纤Bragg光栅)传感器已成为了目前传感领域的热点之一。FBG传感器有很多优点如抗电磁干扰、耐腐蚀、易复用、可靠性高、灵敏度高等,这些优点使得FBG传感器在众多领域被广泛地应用。本文采用了利用可调谐F-P滤波器解调方法的嵌入式FBG传感器解调系统的方案,主要包括以下内容: 介绍了FBG传感器的发展历史与现状,并结合目前FBG传感器解调系统存在的技术问题提出了改进要求。在阐述了FBG传感器的基本原理后,提出了一套基于ARM9芯片采用可调谐F-P滤波器解调方法的FBG传感器解调系统。并且分析了可调谐F-P滤波器的校准问题。由于本系统硬件部分主要是由ARM9(Advanced RISC Machines)芯片构成,所以本文围绕ARM9核心部分的硬件进行了设计并展开论述。采用Linux作为系统软件平台,详细介绍了搭建系统软件平台的步骤,其中包括:宿主机开发环境的建立、U-Boot的移植过程、Linux内核的剪裁和移植过程和根文件系统的实现过程。设计了嵌入式系统的关键功能模块,用Labview编写了上位机软件,并在Labview中采用了IIR数字滤波和多项式拟合算法。最后,通过系统测试验证该解调系统达到了设计要求。


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