基于DSP技術(shù)的光干涉型加速度傳感器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、地震勘探對(duì)地震檢波器性能的要求逐漸提高，傳統(tǒng)加速度傳感器在信號(hào)采集、信號(hào)傳輸和信號(hào)處理方面，存在著精度低、功耗大等不足。本文將光波導(dǎo)技術(shù)和DSP技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于優(yōu)化解調(diào)算法的光干涉型數(shù)字化加速度傳感器。該加速度傳感器能夠有效提高信號(hào)的檢測(cè)精度和處理的實(shí)時(shí)性，具有抗電磁干擾能力強(qiáng)，動(dòng)態(tài)范圍大，精度高等特點(diǎn)。
　　 本文在分析了馬赫-澤德?tīng)?Math-Zehnder)干涉儀的結(jié)構(gòu)、干涉原理及其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上分別對(duì)基于Ma

2、ch-Zehnder干涉儀的綜合外差解調(diào)算法和非對(duì)稱(chēng)3×3耦合器輸出無(wú)載波解調(diào)算法進(jìn)行了理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)。利用Simulink仿真軟件對(duì)這兩種解調(diào)算法進(jìn)行了建模仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了這兩種解調(diào)算法的解調(diào)正確性，為在實(shí)際工作中基于這兩種解調(diào)算法進(jìn)行解調(diào)器設(shè)計(jì)提供了可靠的理論依據(jù)。
　　 本文在對(duì)光干涉型加速度傳感器做出需求分析的基礎(chǔ)上，提出了軟硬件設(shè)計(jì)方案。硬件上選用TI公司的OMAP-L138雙核處理器作為解調(diào)器的核心處理器

3、，并設(shè)計(jì)了信號(hào)調(diào)理電路、A/D接口電路和串行接口電路；軟件上搭建了OMAP處理器的開(kāi)發(fā)環(huán)境，對(duì)非對(duì)稱(chēng)3×3耦合器輸出無(wú)載波解調(diào)算法進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn)，編寫(xiě)了解調(diào)系統(tǒng)的信號(hào)采集、解調(diào)、傳輸?shù)膽?yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了光干涉型加速度傳感器對(duì)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、準(zhǔn)確解調(diào)和可靠傳輸。
　　 最后借助Labview虛擬儀器軟件和數(shù)據(jù)采集卡搭建了實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)所設(shè)計(jì)的解調(diào)器進(jìn)行了模擬環(huán)境測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的解調(diào)器能夠?qū)︻l率為10Hz～1 kHz，