基于GPRS无线传输的光纤光栅波长解调系统的研制

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:gandianci20
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
经过几十年的发展,光纤光栅传感技术已经逐渐成熟,由于其具有传感一体、电磁隔离、易于组建传感网络等独特优点,所以在越来越多的领域,特别是油库、矿井等应用环境要求苛刻的地方得到了广泛的应用。在光纤光栅解调系统中,前端传感网络与后台的监控室往往有一定的距离,当距离比较短时采用有线传输的方式虽然简单实用,但是由于需要铺设大量的传输线路,不能实现远距离的监控,在很大程度上限制了光纤光栅传感系统应用范围。随着传感检测规模不断扩大,前端传感网络和后台检测系统可能在地域上分布极广、相距遥远。在一些特殊情况下,如在电力、铁路、采矿和石油等特殊的传感检测领域;一些偏远山区等复杂恶劣的自然地理环境的地区,要对这些情况进行传感检测,就要涉及到解调过程的数据传输问题,如果采用有线的传输方式,则在技术和经济上都是不太适合的。所以采用远程无线的方式来进行数据传输的需求日益突出,具有很大的意义。本文对基于GPRS无线传输的光纤光栅波长解调系统进行了详细的阐述,整个系统包括硬件和软件,对系统硬件的介绍侧重于电路原理,软件系统的介绍侧重于算法层面。全文主要研究内容及工作包括以下四个方面:首先,对相关技术及发展现状进行调研,确定系统设计方案;其中包括对光纤光栅解调技术的调研,确定系统解调方案;以及对无线数据传输技术和GPRS技术做调研,确定数据传输方案。其次,根据系统设计方案,对系统进行硬件电路设计;这其中包括设计以模数转换芯片为核心的数据采集模块;设计以数模转换芯片为核心的F-P驱动信号产生模块;设计以FPGA为核心的数据处理和系统控制模块;设计以GPRS通信模块为核心的无线数据传输接口。然后,在硬件电路的基础上利用verilog和NIOSⅡ等工具进行软件系统开发;软件开发包括数据采集、缓冲、接口控制的数据采集部分verilog程序编写;输入输出缓冲、数模转换、接口控制的F-P驱动信号产生部分verilog程序编写;GPRS传输接口控制、数据发送接收的verilog控制程序编写;模数转换信号处理、寻峰算法、曲线拟合、GPRS信号发送、系统运行控制等部分的NIOSⅡ软核程序编写。最后,通过对整个系统进行系统性能测试来验证系统设计方案的可行性与有效性;对测试结果进行分析,找出造成数据误差以及系统性能不足的原因;并且从系统硬件和软件两个方面提出了芯片升级、算法优化等比较具体的改进方案,为后续的研究工作指明了方向。
其他文献
本文首先详细介绍了IP-CME的工作原理、各模块的功能及其主要的技术,并对G.769协议中比较模糊的概念给出了清楚的解释;然后回顾了当前实现IPQoS保障的网络模型和传输机制,比较了
随着科学技术的迅猛发展,实时成像跟踪技术在各个领域尤其是在军事和科学研究领域中得到了广泛的应用。现代工业技术的不断发展,对图像信息的采集、处理和传输提出了更高的要求
学位
下一代网络(NGN)是一个以分组网络为承载,提供语音、视频和数据等多种业务的融合网络。NGN网络中控制和承载分离的需求直接导致了媒体网关控制技术的发展。H.248/Megaco协议是