[发明专利]基于FPGA的光纤传感系统的集成型控制方法有效
| 申请号： | 201610608564.2 | 申请日： | 2016-07-28 |
| 公开（公告）号： | CN107664962B | 公开（公告）日： | 2020-01-24 |
| 发明（设计）人： | 崔珂;李珊珊;朱日宏;吴晗 | 申请（专利权）人： | 南京理工大学 |
| 主分类号： | G05B19/042 | 分类号： | G05B19/042;G01D5/353 |
| 代理公司： | 32203 南京理工大学专利中心 | 代理人： | 薛云燕 |
| 地址： | 210094 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于FPGA的光纤传感系统集成控制方法和装置，该方法包括基于三步移相调制原理产生相位调制信号，从合适的采样窗口抽取光强数据，计算包裹相位，以及依据区域生长算法计算绝对相位。所述装置包括光电转换器，模拟数字转换模块，基于FPGA的实时控制和数据处理模块，相位调制信号模拟变换电路；其中基于FPGA的实时控制和数据处理模块包括相位调制信号产生单元，光强数据抽取单元，相位计算单元，相位解包单元，相位信息格式化和通信单元。本发明集成型控制装置系统集成度高、对功能器件的需求量极少，显著降低了成本。此外，由于FPGA具备可编程重配的特性，该装置还具备可重配性和灵活性，扩展能力强。 | ||
| 搜索关键词： | 相位调制信号 数据处理模块 光强数据 实时控制 模拟数字转换模块 光纤传感系统 控制装置系统 模拟变换电路 区域生长算法 相位计算单元 格式化 方法和装置 光电转换器 包裹相位 采样窗口 产生单元 抽取单元 功能器件 集成控制 绝对相位 扩展能力 通信单元 相位信息 集成度 集成型 可编程 重配性 步移 解包 重配 调制 抽取 需求量 | ||
【主权项】：
1.一种基于FPGA的光纤传感系统的集成型控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，基于FPGA产生用于生成控制相位调制信号的数字电压信号，并通过模拟变换电路转换为能够触发相位调制器产生π/2相位偏移的模拟电脉冲信号；/n步骤2，光电转换器将光纤传感系统的干涉光强结果转换为模拟电学信号；/n步骤3，模拟数字转换模块将模拟电学信号线性地转换为光强数据；/n步骤4，基于FPGA的实时控制和数据处理模块生成控制相位调制信号的数字电压信号，该数字电压信号控制采样窗口同步抽取有效的光强数据，根据移相调制法原理计算包裹相位，通过相位解包算法恢复绝对相位，并将相位结果格式化输出；/n步骤4所述基于FPGA的实时控制和数据处理模块生成控制相位调制信号的数字电压信号，该数字电压信号控制采样窗口同步抽取有效的光强数据，根据移相调制法原理计算包裹相位，通过相位解包算法恢复绝对相位，并将相位结果格式化输出，具体如下：/n(4.1)相位调制信号产生单元基于三步移相调制原理产生脉冲宽度为T
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