基于FPGA和DSP的激光陀螺信号处理电路设计

研究机械抖动激光陀螺的信号读出系统,设计激光陀螺的信号处理电路。光电转换后的微弱电流信号经过前置放大电路转化为电压方波信号,在FPGA中进行鉴相解调以及可逆计数,最后由DSP实现机抖偏频解噪和低通数字滤波。与激光陀螺联合测试并将结果输出至上位机,结果表明设计的电路实现了对激光陀螺输出信号的有效采集,满足激光陀螺功能测试的需要。     

基于DSP的给水泵运行状态在线监测系统

给水泵在运行过程中的振动信号及其特征信息对给水泵系统的状态监测有重要意义.给水泵运行状态在线监测系统以数字信号处理器DSP为核心,采用以振动监测为主、以过程量监测为辅的监测方法,通过对采集信号的频谱分析和数字处理,将其由USB高速接口送入上位机,由上位机的专家系统对给水泵进行状态判断和故障诊断.本文介绍了给水泵运行状态在线监测系统的工作原理,分析了有限冲击响应(FIR)数字滤波算法和快速傅立叶变换(FFT)算法的DSP实现方法,重点阐述了系统的总体设计、硬件设计和软件设计.     

基于FBG的输电线路温度解调系统

温度监测是输电线路覆冰监测中的重要组成部分。本文研制出基于单片机的低成本高分辨率高精度光纤Bragg光栅(FBG)温度解调系统。该系统利用可调谐F-P滤波器法对温度传感器反射光谱进行波长解调。为降低F-P腔腔长漂移和压电陶瓷非线性的影响,采用3根FBG作为参考光纤光栅,对波长-温度曲线进行二次拟合求解。试验结果表明,该解调系统分辨率达1.4pm,精度达1.2℃,具有广泛实用性。     

边带峰值反射率拟合的光栅特征提取技术

针对高精度测量的要求,探索性地提出了一种多峰值反射率拟合的解调新方法。讨论了Levenberg-Marquardt算法在边波带峰值反射率拟合中的应用。根据光纤布拉格光栅对多波长光源的反射作用,研究光栅反射中心波长与各阶光边波带峰值反射率之间的关系模型,利用Lebenberg-Marquardt算法对光栅反射光谱进行特征提取得到特征参量表征传感信息。初步实验证明了该高精度解调方案的有效性和可行性,并分别获得了0.1℃的温度分辨率和0.5的应变分辨率,对高精度光栅传感系统的研制具有一定的供参考价值。     

基于FPGA的FBG光纤光栅解调系统

研究并实现了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的FBG(光纤布拉格光栅)光纤光栅传感系统,运用FPGA以及上位机软件完成了G11620-512DA InGaAs(铟砷化镓)线阵探测器驱动、探测器数据采集转化、高斯拟合处理、数据网口传输,实现了FBG光纤光栅解调.实验结果表明,该系统在FPGA的控制下能够正常工作,其输出数据符合FBG反射光谱理论分析.     

基于高斯拟合的光纤法珀相关解调算法研究

为了提高非扫描式互相关解调系统的解调精度,通过分析非扫描式解调系统的信号特征,研究了一种基于高斯拟合的解调算法.该算法使用最大值寻峰算法解调出峰值位置,提取出峰值位置附近的光强数据,利用高斯函数对提取出的数据进行曲线拟合,提高了解调的精度.仿真结果表明,该算法具有良好的解调稳定性、解调准确性以及一定的抗干扰能力,仿真中...     

DSP在旋转机械振动监测中的应用

介绍了一种新型的旋转机械振动信号的采集与处理系统。该系统主要由A D转换器、C3X系列数字信号处理器(DSP)及计算机组成 ,模拟信号经过采样后 ,由DSP完成数字滤波、FFT谱分析等工作 ;计算机作为主机 ,负责控制管理整个系统的正常运行和图表管理工作。     

基于光纤布拉格光栅的温度应变复合测量系统

本文基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感原理和可调谐滤波器解调技术设计了一套可用于工程中温度和应变监测的复合测量系统.对系统进行模块化设计,可根据应用实际情况配置各个模块,能够实现14通道同步并行测量,每通道最多可负载16支FBG传感器,即最多能实现224个待测点的实时同步测量.针对可调谐滤波器输出波长的非线性漂移问题,提出了可调谐滤波器的自适应驱动算法,波长拟合残差小于1 pm,确保系统的测量精度.系统的温度测量精度小于±0.5℃,稳定性良好.将本文系统应用于混凝土监测领域,测量结果验证了其可行性,可以满足实际工程应用的需要.     

制动系统气压传感器测试平台研究

为满足实际应用要求,设计一种新的制动系统气压传感器测试平台。该平台以DSP系统为核心,包括气压传感器、制动系统气压模拟装置、汽车气压仪表以及上位机。DSP接受上位机的实验指令后,气压传感器通过调理电路送给DSP系统板以实时测量当前实际气压值,并传递给上位机进行同步显示。测试结果表明:该平台人机界面友好,操作简单方便,可应用于气压仪表及气压传感器的参数测试、标定及相关的培训教育等领域。     

一种基于残周期正弦拟合的冲击峰值计算方法

针对半正弦冲击波形峰值幅度的计算,提出了一种基于残周期正弦曲线拟合的最小二乘计算方法,通过在脉冲测量波形中截取峰值附近近似于半正弦部分的峰值波形,使用残周期正弦曲线拟合方法计算获得冲击峰值幅度。它具有操作简捷易行、收敛性好的特点,并可以通过拟合残差有效值来判定拟合效果的优劣。该方法直接使用截取的峰值波形原始数据进行计算,不需要用滤波器对波形数据进行预处理,从而避免了冲击计量中常用的数字滤波给峰值计算结果带来的影响,可以获得更加客观准确的校准结果。通过在实际校准实验波形上的计算,并与以往计算方法进行了比较,验证了所述方法的有效性和切实可行性。