彈光調(diào)制干涉信號(hào)的高速數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀是一種新型光譜儀，采用彈光調(diào)制干涉具替代傅里葉變換光譜儀中機(jī)械掃描或空間掃描干涉具的結(jié)構(gòu)，具有速度快、靈敏度高、光譜范圍寬及抗震性高等優(yōu)點(diǎn)，在科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)、安全生產(chǎn)以及環(huán)境保護(hù)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。其核心部件彈光調(diào)制干涉具由彈光調(diào)制器和驅(qū)動(dòng)器組成，而彈光調(diào)制器調(diào)制頻率高，且調(diào)制后的光程差呈非線性。為了實(shí)現(xiàn)干涉圖的實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)和處理，對(duì)彈光調(diào)制干涉信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研究非常有必要。
　　本文首先對(duì)彈

2、光調(diào)制干涉信號(hào)的高速數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并在本課題組現(xiàn)有可以滿足彈光調(diào)制干涉信號(hào)處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，如 FPGA+PCIe+Matlab的處理系統(tǒng)、NI采集箱等，提出了基于FPGA+DSP+LCD高速數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步提高了整體系統(tǒng)的靈活性和集成度；數(shù)據(jù)處理部分采用多處理器架構(gòu)，外部寄存器的初始化和數(shù)據(jù)的還原、格式轉(zhuǎn)變等簡(jiǎn)單處理由FPGA和其內(nèi)部的軟核處理器協(xié)同完成，光譜復(fù)原等復(fù)雜算法在DSP內(nèi)完成。其次，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)期的性

3、能指標(biāo)，完成了重要芯片的選型；設(shè)計(jì)了采樣模塊、時(shí)鐘分配模塊、存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、DSP外圍電路和FPGA外圍電路的原理圖，并根據(jù)高速PCB的設(shè)計(jì)規(guī)則，完成了整個(gè)系統(tǒng)的板級(jí)設(shè)計(jì)；在FPGA內(nèi)部搭建MicroBlaze軟核處理器，定制各外設(shè)IP核，并通過(guò)在線邏輯分析儀ChipScope和Matlab對(duì)各模塊電路進(jìn)行了調(diào)試與分析。最后搭建了彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀測(cè)試平臺(tái)，在驅(qū)動(dòng)電壓為950V的情況下，以632.8nm激光為入射光源，對(duì)