分布式光纖傳感器解調技術的研究.pdf

1、分布式光纖傳感技術在分布式多點溫度、壓力等測量領域有著舉足輕重的地位，它不僅能克服傳統(tǒng)傳感器對環(huán)境要求較高的限制，還能避免傳統(tǒng)傳感器多點安裝所帶來的不便。為了滿足工程應用的需要，分布式光纖傳感技術逐漸在特殊的測量領域中得到應用，并朝著高精度、低成本、高可靠性、實時性等方向發(fā)展。
　　 本文從溫度和應變同時解調的分析以及光纖溫度傳感器數(shù)據(jù)采集與信號處理板卡設計兩個方面對傳感信號處理進行研究。首先，通過比較溫度和應變同時存在時對兩者

2、解調的各種檢測方案，總結并分析一種基于微波電光調制的自發(fā)布里淵散射外差檢測系統(tǒng)。其次，以TMS320VC5416型號數(shù)字信號處理(DSP)芯片為核心器件，設計分布式光纖溫度傳感器數(shù)據(jù)采集與信號處理板卡中嵌入式軟件部分，主要包括板卡接收準備的控制、信號處理子程序與串口通信子程序，完成信號接收、降噪、解調以及與電腦(PC)通信。最后，將嵌入式軟件應用于合作開發(fā)的數(shù)據(jù)采集與信號處理板卡，對分布式光纖溫度傳感信號進行大量的測試、數(shù)據(jù)分析，通過參

3、考理論解調系數(shù)，結合實驗所得數(shù)據(jù)進行解調參數(shù)調整，獲得一組最佳參數(shù)，并討論降噪效果與解調精度的關系。
　　 研究結果表明：第一，基于微波電光調制的自發(fā)布里淵散射外差檢測系統(tǒng)在溫度和應變同時作用于傳感光纖時，擬合所得解調系數(shù)與已報道的實驗數(shù)據(jù)一致，對溫度和應變的解調精度分別為1℃和100με。第二，采用CCS3.3軟件設計的控制板卡接收準備子程序、數(shù)據(jù)接收子程序、數(shù)據(jù)降噪處理子程序、溫度解調子程序和PC機串行通信子程序分別運行正確