智能電網(wǎng)用光纖Bragg光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、分類號：TH741單位代碼：單位代碼：10190研究生學(xué)號：研究生學(xué)號：201304004密級：無碩士學(xué)位論文智能電網(wǎng)用光纖Bragg光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計DesignofOpticalFiberBraggGratingSensDemodulationSystemfSmartGrid研究生姓研究生姓名：名：蘇陽專業(yè)：業(yè)：儀器儀器科學(xué)與技術(shù)科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師姓名：指導(dǎo)教師姓名：江虹指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱職稱：副教授2016年4月碩士學(xué)位論文

2、I摘要隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感技術(shù)逐漸引起人們的重視，并成為傳感領(lǐng)域的一個重要研究課題。光纖布拉格光柵（FBG）是光纖傳感領(lǐng)域里一種新的類型，它具有電氣絕緣、抗電磁干擾、靈敏度高、體積小、重量輕等優(yōu)點，并且利用復(fù)用技術(shù)很容易組建傳感網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)分布式測量，因而被廣泛用于航空航天、能源化工、電力監(jiān)測等領(lǐng)域。如何快速有效的解調(diào)出光纖光柵傳感信號是應(yīng)用的前提，而解調(diào)系統(tǒng)的成本與體積限制了它在工程中的使用，因此，設(shè)計一種低成本、小型化的光纖

3、光柵解調(diào)系統(tǒng)是光纖光柵傳感器技術(shù)實用化的關(guān)鍵所在。本文分析了國內(nèi)外光纖光柵傳感技術(shù)的發(fā)展，在對光纖光柵解調(diào)原理深入了解的基礎(chǔ)上，對比常用解調(diào)方法各自的優(yōu)缺點，出于實用性和可行性的考慮，最終選用可調(diào)諧FP濾波法作為本文的解調(diào)方法，利用波分復(fù)用技術(shù)組建分布式傳感網(wǎng)絡(luò)。硬件部分首先介紹系統(tǒng)中用到的光學(xué)器件，并根據(jù)設(shè)計指標選型；然后以FPGA作為核心處理器，完成硬件電路的搭建，包括FP濾波器驅(qū)動電路、光電檢測電路、AD數(shù)據(jù)采集電路。最后基于La

4、bVIEW軟件開發(fā)平臺，完成上位機監(jiān)控軟件的設(shè)計，通過串口對下位機數(shù)據(jù)的采集并實時顯示，完成在線監(jiān)測功能。信號處理部分是整個系統(tǒng)的核心，針對采集到的信號進行小波閾值去噪處理，濾除高頻噪聲，提高輸入信號的信噪比。本文在傳統(tǒng)小波閾值去噪算法中軟、硬閾值函數(shù)以及現(xiàn)有文獻所設(shè)計閾值函數(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)造一個新的閾值函數(shù)，該函數(shù)對噪聲的處理在信噪比和均方根誤差上具有更好的優(yōu)越性。再通過尋峰算法得出中心波長，進而計算出待測量的值。最后對整個解調(diào)系統(tǒng)的檢