基于CPLD的数字式干涉型光纤传感器条纹细分方案

时序控制是实现数字式光纤传感器条纹细分的一个重要环节，它关系到输出的各路采样脉冲之间能否保持同步相位关系以及测量的准确度，对数字式干涉型光纤传感器条纹细分原理进行了简要的分析，设计了一种采用VHDL语言进行CPLD软件控制时序的处理方案来实现周期性采样控制脉冲，该方案电路简单，可靠性强，易于升级，是一种值得推广的设计。     

数字式光纤Mach-Zehnder干涉传感实验系统

给出了一种数字式光纤Mach Zehnder干涉测量实验系统.基于光纤相位传感原理,设计了数字式相位检测电路以及压力、温度、位移的功能型光纤传感器.标定实验的结果表明,压力、温度和位移传感器的测量分辨率分别为0.03kPa、0.07℃、2.5μm.     

基于偏振相移的干涉条纹细分原理

基于偏振相移和相关分析,提出一种高分辨率、方便实现的干涉条纹细分原理.该原理将细分环节由电子线路信号处理部分向前移,通过干涉条纹强度分布综合信息的分析与处理来实现,即通过具有高分辨率的偏振相移操作,对干涉相位进行相位调控,使干涉条纹强度分布回到位移起始时的状态,则与相位调控量对应的光程,即为位移的λ/2小数倍部分.由于偏振相移采用具有极大放大倍数的硬件机械运动实现,因而能取得可靠的高分辨率细分.理论分析和模拟结果显示,该干涉条纹细分原理可容易地达到nm级细分分辨率.     

一种基于VHDL的细分与辨向电路的设计

细分与辨向是光栅、编码器、激光干涉类仪器等这类长度、位置、位移检测仪器中对原始信号处理的一个必需环节.随着新技术新器件的发展,细分与辨向也出现了一些新的方法.将对2种常用的细分与辨向方法作一下分析,并着重介绍一种基于VHDL语言的、采用RTL描述方式的细分与辨向电路的设计与实现.     

一种光栅计量的单片机处理方法

光栅传感器信号处理电路通常比较复杂,该研究在分析光栅计量的辨向、细分原理后提出一种采用PIC16C622单片机为核心的信号处理方案。利用单片机的硬、软件资源,实现了对脉冲信号的整形、辨向、细分和计数译码功能,具有成本低、可靠性高的特点。     

光栅传感器及在轮毂椭圆度测量中的应用

阐述了光栅传感器的测量原理,并利用光栅精密测量的特性,开发了车轮毂椭圆度的测量装置。该装置应用光栅传感器采集位移信号,采用光栅莫尔条纹和光电转换原理将被测位移量转换成数字脉冲信号输出,采用脉冲辨向及四倍频细分电路以实现信号方向识别及提高测量精度,将产生的脉冲信号通过单片机控制程序实现数字显示。     

一种光栅信号的电子细分研究和设计

激光通过黑白光栅产生二次英尔条纹,在光电传感器接收面上发生干涉,当光栅相对移动时,干涉场光强随之发生线性变化,表现形式为输出的两路弦波,相位差,根据输出信号特点选用电子相位细分,通过级联芯片QA740204和QA740210,不仅达到20倍电子细分,而且还实现临界报警与过速报警两档提示,这两种芯片价格低廉,电路结构简单,具有很强的应用前景.     

光栅莫尔条纹的辨向和细分电路研究

光栅式测量系统产生的莫尔条纹，对位移量的测量具有较高的分辨率，但不便于相对位移的测量．通过对莫尔条纹光电测量的研究，实现了辨向及细分功能．将电子技术与光栅测量系统结合，对提高测量性能，降低成本，实现测量自动化，具有一定的实用性．     

F—P腔相干测量模型的建立与测量精度分析

研究了应用法布里－珀罗（简称Ｆ－Ｐ）干涉仪实现气体或透明液体折射率和浓度相干的原理,给出了检测系统的主要设计方法和技术参数。该系统主要由光纤Ｆ－Ｐ传感器、ＣＣＤ光电转换器、接口电路和微机组成,主要特点是实现了对折射率和浓度的实时、连续、动态跟踪和高精度测量。我们导出了待测介质的折射率或浓度的变化量随干涉条纹的变化量变化的函数关系式,提出了干涉条纹的“中心位置定位法”,设计了干涉条纹动态跟踪的完整算     

F-P腔光纤传感器研究

讨论了本研究小组有关F-P腔光纤干涉型传感器多参数测量的研究进展。在单模光纤与薄膜或空气间隙等构成的法布里-珀罗腔结构基础上,分别发展出基于F-P腔干涉和基于F-P腔调制菲涅尔反射的温度、液体和固体折射率光纤传感器。理论分析和实验均证明,温度的变化可转化为干涉光谱波峰或波谷中心波长的偏移测量,通过干涉光谱的条纹反衬度可解调出液体或固体折射率。光纤干涉型传感技术可拓展其它功能,是高端领域传感测量的发展方向。     

光子晶体光纤压力传感器输出信号监测技术研究

光子晶体光纤压力传感器在各种压力环境监测中具有极其重要的作用.文章提出了光子晶体光纤压力传感器系统模型和输出信号检测方案,设计了一种用多片高速运放并联的方式来对PCF压力传感器输出电信号的放大,采用双极型定时器5G555新型整形电路对PCF压力传感器输出电信号进行有效的整形,为了满足PCF压力传感器对信号的相位和幅频特性以及计算工具的条件等多方面的因素,提出了一种用MAX293实现的无源BiQuad滤波电路对传感器输出电信号进行滤波.采用我们提出的放大、整形和滤波电路系统可以优良检测PCF压力传感器输出信号.     

有限冲激响应滤波器的设计与实现

提出了采用现场可编程门阵列(FPGA)器件实现有限冲激响应(FIR)数字滤波器的方案，并以一个8阶低通FIR数字滤波器的实现为例，设计并完成软硬件仿真与验证．结果表明，电路工作正确可靠，能满足设计要求．     

高速循环十进制A/D转换器的设计

为了适应多道信号检测系统对A/D转换器具有高转换速度的要求,本文提出了一种新型的高速A/D转换器的设计方案,用该A/D转换器对一个模拟量进行转换时,可直接得到该模拟量的十进制数字表达式(-9.9999伏～+9.9999伏),也可以得到该模拟量的二一十进制表达式。同时,对它的基本原理、主要电路、转换速度和转换精度均做了较为详细的介绍。     

基于FPGA高清视频图像的光纤传输系统研究

针对传统的电缆不能满足高清视频图像的传输速率和传输距离要求的问题, 在研究视频图像传输技术的基本原理基础上, 实现一种以现场可编程逻辑器件（FPGA： Field Programmable Gate Array）为核心的高清视频图像光纤传输系统。采用高清晰度多媒体接口(HDMI： High Definition Multimedia Interface)作为高清数字视频图像数据的输入接口, 利用FPGA的高速并行特性完成了高清数字视频图像的采集、 预处理以及数据流的缓存控制, 并通过HDMI接口输出高清视频图像。实验结果表明, 当传输速率为2.5 Gbit/s时, 传输距离可达300 m。该方案实现了高清数字视频图像的光纤远距离无失真传输。     

浅谈高职院校数字电路课程的改革

随着科学技术的迅猛发展，高职院校的数字电路课程教学内容已经与现实技术严重脱节，并且培养出来的学生已经无法满足企业对应用型人才的需要。因此数学电路课程的改革势在必行。文章分析了目前数字电路课程教学所存在的问题，然后提出了改革的方向和方法，重点提出了要加强实验实训的教学，从而提高学生的实际动手能力，满足企业的需求。     

FIR滤波器在光纤陀螺中的应用

光纤陀螺的研究主要分为光路和电路2个部分,电路部分中数字信号处理的算法影响整个光纤陀螺系统的精度．介绍了平滑滤波器和基于分布式算法的FIR滤波器的基本原理;采用Matlab工具箱中的fdatool设计了滤波器系数,并进行了仿真,仿真结果表明设计可靠、合理且满足设计要求;最后使用VerilogHDL语言实现了滤波器硬件电路．     

光学数字化辅助的快速响应设计与制造

在自主开发的三维光学数字化3DODS（3Dimensional Optical Digital System)系统基础上，结合Surfacer和UGⅡ等三维造形和设计处理软件，根据优势互补原则，应用三维光学数字化方式，构造了快速响应设计与制造系统的前端。最后输出的曲面模型达到了设计要求。     

用CPLD实现的FIR滤波器

介绍一种在系统可编程逻辑器件（CPLD）设计FIR滤波器的方案,该方案采用Lattice公司ispLSI CPLD芯片,并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的方法,从而提高了FIR数字滤波器的实时性,设计一个十阶低FIR滤波器,并通过软件程序进行仿真验证和硬件实测,结果表明,此电路工作正确可靠,实时性好,灵活性强,能满足设计要求。     

新型数字逻辑电路综合实验教学平台的设计研究

针对目前国内数字逻辑电路综合实验教学存在问题,结合多年的数字逻辑电路实验教学经验,设计开发了一款新型数字逻辑电路综合实验教学平台,以满足当代大学生数字逻辑电路实验实际需求.     

光纤陀螺惯性测量单元数据采集系统设计

为了满足捷联惯性导航系统对惯性测量单元低成本、小体积、高速率等要求,提出了一种捷联式惯性测量单元的设计与实现方法。该系统以开环光纤陀螺和硅微加速度计作为惯性敏感元件,采用高速DSP作为中央处理器实现数据采集、处理及输出,重点介绍了系统的数据采集模块、处理模块、通讯模块等硬件电路及相应软件的设计。系统中选取了高性能的集成电路芯片,在DSP的基础上进行了简易可靠的接口电路设计和在线误差校正,试验结果表明该信号采集系统能满足捷联惯性导航系统的技术要求。