隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和快速發(fā)展，光譜測量技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于軍事、宇航探測、安全防護(hù)、環(huán)境保護(hù)等高科技領(lǐng)域。為了滿足光譜測量的需求，不同結(jié)構(gòu)的光譜儀已被人們研制出來。其中，彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀憑借其高調(diào)制頻率、高靈敏度、寬光譜范圍及抗震性強等優(yōu)點在瞬態(tài)光譜探測領(lǐng)域中具有明顯的優(yōu)勢。彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀的干涉信號不僅調(diào)制頻率高，而且在經(jīng)過探測器后所輸出的電信號非常微弱，為了便于干涉數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，必須將該電信號進(jìn)行合理的放大提取。因此，如何實現(xiàn)該電信號的合理放大、濾波以及高速采集、存儲成為研制彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀所要解決的重要問題。 論文基于彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀的工作原理，分析了彈光調(diào)制干涉信號的產(chǎn)生原理以及信號特性，對彈光調(diào)制干涉信號的調(diào)理、獲取技術(shù)進(jìn)行研究，設(shè)計了針對彈光調(diào)制干涉信號進(jìn)行調(diào)理和獲取的電路。 首先，根據(jù)干涉信號的頻率特性和幅值特性，設(shè)計了合理的寬帶放大電路和低通濾波電路對干涉信號進(jìn)行調(diào)理。此電路能夠保證干涉信號在一定的頻帶范圍內(nèi)得到穩(wěn)定的放大輸出波形，以便于干涉信號的后續(xù)處理。 其次，為了實現(xiàn)干涉信號復(fù)原光譜的波長定標(biāo)，本論文設(shè)計了參考激光... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 傅里葉變換光譜儀的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 寬帶放大電路的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高速數(shù)據(jù)采集的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源、主要研究內(nèi)容
2 PEM-FTS干涉信號的產(chǎn)生及信號特性研究
    2.1 彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀的組成
    2.2 彈光調(diào)制干涉信號的產(chǎn)生原理
    2.3 PEM-FTS干涉信號瞬態(tài)最大光程差的測量
    2.4 彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀的特性
    2.5 本章小結(jié)
3 PEM-FTS干涉信號調(diào)理電路的研究
    3.1 放大電路的組成及基本原理
    3.2 干涉信號集成寬帶放大電路的設(shè)計
        3.2.1 干涉信號寬帶放大電路
        3.2.2 寬帶放大電路的Multisim仿真
        3.2.3 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計
    3.3 干涉信號濾波電路的設(shè)計
        3.3.1 干涉信號濾波電路的設(shè)計
        3.3.2 濾波電路結(jié)果仿真及測試
    3.4 參考激光干涉信號過零比較電路的設(shè)計
        3.4.1 高速比較器LT1715
        3.4.2 基于LT1715的過零比較電路設(shè)計
        3.4.3 過零比較電路性能分析
    3.5 本章小結(jié)
4 PEM-FTS干涉信號獲取電路的設(shè)計
    4.1 總體設(shè)計方案
    4.2 干涉信號AD采集電路的設(shè)計
        4.2.1 AD器件的選擇
        4.2.2 干涉信號采集電路的設(shè)計
        4.2.3 時鐘電路的設(shè)計
    4.3 干涉信號高速存儲電路的設(shè)計
    4.4 FPGA控制系統(tǒng)的設(shè)計
        4.4.1 電源電路設(shè)計
        4.4.2 FPGA的時鐘模塊
        4.4.3 FPGA的下載配置模塊
        4.4.4 USB2.0接口電路設(shè)計
    4.5 基于FPGA的過零比較計數(shù)的算法設(shè)計
        4.5.1 FPGA計數(shù)IP核與除法IP核
        4.5.2 基于FPGA的過零比較計數(shù)程序設(shè)計
    4.6 本章小結(jié)
5 實驗驗證與分析
    5.1 PCB電路版的繪制
    5.2 寬帶放大電路放大倍數(shù)測試
    5.3 干涉信號獲取電路驗證
        5.3.1 AD9224功能驗證
        5.3.2 SDRAM存儲功能驗證
    5.4 過零比較計數(shù)功能驗證
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]彈光調(diào)制非線性光程差干涉信號頻壓轉(zhuǎn)換研究[J]. 張亞林,李曉,王志斌,王國梁.  濟南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[2]彈光調(diào)制傅里葉變換光譜技術(shù)研究[J]. 陳友華,王召巴,王志斌,王艷超,李永帥,張宇寒.  光譜學(xué)與光譜分析. 2014(06)
[3]寬帶放大電路設(shè)計[J]. 李志軍,沈非凡,韓春晨.  電子技術(shù). 2013(11)
[4]基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J]. 關(guān)守平,尤富強,董國偉.  控制工程. 2013(05)
[5]彈光調(diào)制高速大容量存儲系統(tǒng)[J]. 王耀利,王志斌,趙冬娥,張敏娟,黃艷飛,張瑞.  計算機工程與設(shè)計. 2013(08)
[6]基于XC3S500E芯片的信號采集模塊設(shè)計[J]. 盧亞普,毛超波,王玉玲,陳強,張世福.  石油儀器. 2013(03)
[7]彈光調(diào)制光電轉(zhuǎn)換放大電路設(shè)計[J]. 黃艷飛,王志斌,王艷超,趙冬娥,張瑞,王耀利.  應(yīng)用光學(xué). 2013(03)
[8]基于CY7C68013A的FPGA配置和通信接口設(shè)計[J]. 劉志華,郭付才,彭新偉,陳吉東.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2013(02)
[9]基于FPGA的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 肖積濤,馬幼鳴,周鳴爭,周明龍.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2012(06)
[10]彈光調(diào)制壓電晶體驅(qū)動控制器的設(shè)計[J]. 魏海潮,張記龍,王志斌,王艷超,趙冬娥.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2012(06)

博士論文
[1]彈光調(diào)制傅里葉變換光譜復(fù)原高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D]. 張敏娟.中北大學(xué) 2013
[2]遙測用多次反射式彈光調(diào)制傅里葉變換光譜技術(shù)研究[D]. 陳友華.中北大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于DSP的彈光調(diào)制非均勻干涉信號獲取及反演算法研究[D]. 王明艷.中北大學(xué) 2013
[2]高速數(shù)據(jù)采集、處理與傳輸?shù)南到y(tǒng)設(shè)計[D]. 隋承浩.南京理工大學(xué) 2010
[3]壓電復(fù)合材料性能參數(shù)預(yù)測[D]. 黃鑫.蘭州理工大學(xué) 2010
[4]超高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[D]. 黃颋挺.華中科技大學(xué) 2007



本文編號：3715461