基于ARM9的光纖光柵解調系統(tǒng)研究.pdf

1、光纖布喇格光柵傳感器走過了制作發(fā)明、原理性研究、實驗性測試等階段，現(xiàn)在已在橋梁隧道大壩、化工、電力、大型機械裝置等領域得到廣泛應用，工程化應用也發(fā)展到一定程度。光纖光柵信號解調技術是光纖光柵傳感中的關鍵技術，信號解調系統(tǒng)性能的好壞直接制約著傳感系統(tǒng)的設計和應用水平。由于光纖光柵傳感器具有多參量傳感，分布式傳感的特性，研制具有多參量測量和具體特殊應用要求的解調儀也顯得尤為重要，光纖光柵解調儀器也從單一的波長解調向著集波長解調、數據標定、數

2、據存儲、健康檢測、多參量診斷于一體、與具體專業(yè)應用緊密結合的專業(yè)化的方向發(fā)展。
　　 目前大多數解調儀器的使用方式都是將解調出的波長數據通過串行接口、USB接口或者網絡接口傳送給上位機的解調軟件進行處理。這種兩層式的結構雖然能夠增強解調儀器的通用性，但同時也使解調儀器與具體的應用結合不夠緊密，降低了解調儀器的專業(yè)性，加大了在戶外場工程調試的難度，而且操作復雜、不方便攜帶。
　　 本文是在武漢理工大學光纖中心已有的光纖光柵

3、解調儀器的基礎上進行的研究，目的是研制出解調速度快、精度高，能夠實現(xiàn)數據的本地處理、本地顯示、本地操作、本地存儲，適合戶外工程調試、攜帶方便、用戶界面友好、操作簡單、專業(yè)的便攜式光纖光柵解調儀器。為完成這個任務主要做了以下工作：
　　 1.分析了現(xiàn)有測量光纖布喇格光柵微小波長偏移的方法和解調技術：在分析和總結所列的幾種解調方法后，結合應用需求、性能、成本等因素的考慮，研究確定了可調諧F-P濾波器解調方法。
　　 2.對系

4、統(tǒng)進行了硬件設計和軟件設計：在對解調系統(tǒng)進行了詳細的需求分析后，介紹了系統(tǒng)總體設計并選取三星公司生產的ARM9內核微處理器；分析了軟件系統(tǒng)結構，給出了嵌入式系統(tǒng)設計流程，確定了應用軟件的開發(fā)平臺并對軟件系統(tǒng)進行了功能設計和用例分析。
　　 3.光纖光柵解調嵌入式實現(xiàn)：將嵌入式Linux移植到ARM9微處理器，在其上實現(xiàn)了光纖光柵解調的應用軟件以及支持應用軟件的人機交互模塊和通信模塊，最后對解調系統(tǒng)進行了功能測試和性能測試并分析了