光纖光柵傳感信號(hào)解調(diào)方法研究.pdf

1、光纖傳感技術(shù)是一種新型傳感技術(shù)，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。本文選擇光纖光柵傳感測(cè)量課題中的波長(zhǎng)解調(diào)檢測(cè)問題進(jìn)行研究，具有實(shí)際意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。
　　 本文在進(jìn)行了大量調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，綜述了光纖布拉格光柵（FBG）傳感技術(shù)的基本原理、研究應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)展方向及其技術(shù)特點(diǎn)。介紹了基于可調(diào)諧Fabry-Perot濾波器的FBG傳感系統(tǒng)的測(cè)量原理。研究分析了FBG傳感解調(diào)信號(hào)的特點(diǎn)及其系統(tǒng)光路中產(chǎn)生的噪聲模型

2、，并分別使用LabVIEW與MATLAB軟件仿真產(chǎn)生了含噪FBG傳感解調(diào)信號(hào)。提出了一種由濾波-分峰-尋峰-定位構(gòu)成的FBG傳感解調(diào)信號(hào)處理流程，使用LabVIEW軟件實(shí)現(xiàn)了該流程中每個(gè)步驟，并進(jìn)行了詳細(xì)分析。針對(duì)該流程中的濾波與尋峰兩大重點(diǎn)過程給予了著重研究，分別對(duì)七種傳統(tǒng)濾波算法包括限幅濾波、滑動(dòng)平均濾波、中值濾波、五點(diǎn)三次平滑、IIR濾波、FIR濾波、零相位濾波進(jìn)行了仿真分析，對(duì)九種尋峰算法包括質(zhì)心法、高斯擬合、多項(xiàng)式擬合、三次樣

3、條擬合、RBF擬合，反卷積法、頻譜相關(guān)法、半峰檢測(cè)法、斜率交點(diǎn)求解法進(jìn)行了仿真分析，得到了大量數(shù)據(jù)。分別比較了各種濾波及尋峰算法的優(yōu)劣性。
　　 結(jié)合當(dāng)前相關(guān)文獻(xiàn)的分析，提出了使用平穩(wěn)小波變換來處理FBG傳感解調(diào)信號(hào)，并將其性能與普通離散小波變換及傳統(tǒng)濾波方法進(jìn)行了對(duì)比分析，表明平穩(wěn)小波變換在處理FBG傳感解調(diào)信號(hào)方面更具優(yōu)勢(shì)。
　　 完成了基于可調(diào)諧Fabry-Perot濾波器傳感系統(tǒng)采集控制軟件的編寫與調(diào)試，并結(jié)合系