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《全光纖激光多普勒信號(hào)相位解調(diào)技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、密級(jí)，無(wú)分類號(hào)ＴＭ９３２＿Ｘ知ＯｆＸＩＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ碩士學(xué)位論文題目：全光纖激光多普勒信號(hào)相位解調(diào)技術(shù)研究作者：郝冬杰指導(dǎo)教師：王可寧副教授？申請(qǐng)學(xué)位學(xué)科：光學(xué)工程２０１８年５月１８日密級(jí)無(wú)分類號(hào)TM932XI’ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY碩士學(xué)位論文題目:全光纖激光多普勒信號(hào)相位解調(diào)技術(shù)研究作者：郝冬杰指導(dǎo)教師：王可寧副教授申請(qǐng)學(xué)位學(xué)科：光學(xué)工程2018年5月18日全光纖激光多普勒信號(hào)相位解調(diào)技術(shù)研究學(xué)科：光學(xué)工程研究生簽字
2、：指導(dǎo)教師簽字：摘要全光纖激光多普勒測(cè)量是一種根據(jù)激光多普勒效應(yīng)和光學(xué)混頻原理結(jié)合光纖與光無(wú)源器件技術(shù)發(fā)展起來(lái)的精密測(cè)量技術(shù)，具有非接觸測(cè)量、測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快、時(shí)間分辨率與位移分辨率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，常用于航空航天、爆轟物理等研究領(lǐng)域，是位移測(cè)量領(lǐng)域中的前沿技術(shù)。激光多普勒信號(hào)解調(diào)常用兩種方法：干涉條紋計(jì)數(shù)法和干涉條紋相位解調(diào)法，條紋計(jì)數(shù)法的位移分辨率為?/2，相位法的精度可突破波長(zhǎng)的限制，精度可達(dá)nm量級(jí)。目前全光纖多普勒測(cè)量技術(shù)常采用條紋計(jì)數(shù)法，位移分辨率不高，無(wú)法分辨位移方向。本論文針對(duì)全光纖激光多普勒測(cè)量系統(tǒng)采用相位解調(diào)方法，開(kāi)展了以下工作：
3、1.針對(duì)相位解調(diào)和運(yùn)動(dòng)方向辨別，以3×3光纖耦合器為核心器件，設(shè)計(jì)了全光纖光路和相位解調(diào)算法。分別分析研究了三種常用相位解調(diào)算法：希爾伯特相位解調(diào)算法、正弦曲線擬合算法和3×3光纖耦合器相位解調(diào)算法。主要研究的內(nèi)容有：信號(hào)的采樣率高低、信噪比大小和周期采樣點(diǎn)數(shù)等參數(shù)對(duì)相位解調(diào)算法計(jì)算精確度的影響，進(jìn)而選擇3×3光纖耦合器相位解調(diào)算法對(duì)全光纖多普勒信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，對(duì)全光纖激光多普勒信號(hào)相位解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與信號(hào)處理做了簡(jiǎn)要分析。2.針對(duì)3×3光纖耦合器相位解調(diào)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)基于FPGA芯片為核心的硬件電路和軟件方案。用A/D對(duì)3路多普勒信號(hào)進(jìn)行高速采集，通過(guò)FPG
4、A對(duì)信號(hào)實(shí)現(xiàn)相位解算，然后通過(guò)DA實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換并在示波器上實(shí)時(shí)檢測(cè)，或者通過(guò)W5300實(shí)現(xiàn)位移與上位機(jī)的通信。3.搭建了實(shí)驗(yàn)裝置，以壓電陶瓷的運(yùn)動(dòng)為測(cè)試對(duì)象驗(yàn)證了全光纖激光多普勒測(cè)量系統(tǒng)和算法的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本系統(tǒng)的位移測(cè)量范圍在5nm~18.34μm，相位測(cè)量誤差為.232?，位移測(cè)量誤差為0.023%。關(guān)鍵詞：多普勒零差；高精度；信號(hào)采集；相位解調(diào)ResearchonPhaseDemodulationTechniqueforAllfiberlaserDopplerSignalDiscipline：OpticalEngineeringStud
5、entSignature：SupervisorSignature：AbstractAllfiberlaserDopplermeasurementisaprecisemeasurementtechnologybasedonlaserDopplereffectandopticalmixingprinciple,combinedwithfiberandopticalpassivedevicetechnology.Ithasmanyadvantages,suchasnon-contactmeasurement,highmeasurementprecision,
6、fastresponsespeed,hightimeresolutionanddisplacementresolution,etc.Thevelocitymeasurementisusedinthefieldofaeronauticsandastronauticsanddetonationphysics,anditisthefrontiertechnologyinthefieldofdisplacementmeasurement.Interferencefringecountingandinterferencefringephaseanalysisar
7、ecommonlyusedtodemodulatethelaserDopplersignal.Thedisplacementmeasurementresolutionoffringecountingmethodis?/2.Theaccuracyofphaseanalysismethodcanbreakthroughthelimitationofwavelength,andreachnanoscale.Atpresent,thefringecountingmethodisusuallyusedintheallfiberDopplermeasurement
8、,ithastwodisadvantages,whicharethatthedisplacem
