基于FPGA的外差干涉信号处理方法

时颖; 句爱松; 乐燕芬

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.020

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于FPGA的外差干涉信号处理方法

时颖 , 句爱松 , 乐燕芬

文章导航 > 激光技术 > 2012 > 36(2): 221-224

引用本文:

Citation:

基于FPGA的外差干涉信号处理方法

1.
上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海 200093

作者简介: 时颖(1986- ),女,硕士研究生,现主要从事外差干涉仪信号处理的研究.E-mail:sydong1102@yahoo.cn.

基金项目:
国家教委高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20082520005)
中图分类号: TH744.3

基于FPGA的外差干涉信号处理方法

1.
School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
CLC number: TH744.3

摘要: 外差信号处理系统是外差干涉测量系统精度测量的重要组成部分。为了实现外差干涉的相位移测量,采用一种整数计数和小数计数相结合的外差信号相位测量方法,利用VERILOG语言编写整数计数以及小数计数模块程序,并进行了仿真验证,理论分析测量分辨率为(11π/375)rad。结果表明,该方案硬件实现电路简单、可移植性强,只需一个基于现场可编程门阵列的最小系统即可实现。
- 测试与计量 /
- 相位测量 /
- 现场可编程门阵列 /
- 外差干涉仪 /
- 信号处理
Abstract: 外差信号处理系统是外差干涉测量系统精度测量的重要组成部分。为了实现外差干涉的相位移测量,采用一种整数计数和小数计数相结合的外差信号相位测量方法,利用VERILOG语言编写整数计数以及小数计数模块程序,并进行了仿真验证,理论分析测量分辨率为(11π/375)rad。结果表明,该方案硬件实现电路简单、可移植性强,只需一个基于现场可编程门阵列的最小系统即可实现。
- measurement and metrology /
- phase measurement /
- field programmable gate array /
- heterodyne interferometer /
- signal processing

[1]	CHEN B Y,LI D Ch.Challenges and opportunities of nanomeasurement technology[J].Chinese Journal of Scientific Instrument,2005,26(5):547-550(in Chinese).
[2]	IBRAHIM K M,ABDUL-KARIM M A H.A novel digital phase meter[J].IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement,1987,36(3):711-716.
[3]	WAGDY M F,LUCAS M S P.A phase-measurement offset compensation technique suitable for automation[J].IEEE Transaction on Instrumentation and Measurement,1987,36(3):721-724.
[4]	NICOLI J A G.Multiperiodical phasemeter:US,4157500[P].1979-07-05.
[5]	YANG T B,LUO X,LI D Ch.Dynamic data collection method of heterodyne interferometer based on FPGA[J].Optical Technique,2003,29(6):114-116(in Chinese).
[6]	ZHANG Ch M,ZHAO Y,LI D Ch.Application of filling pulse method to phase detection of uncommon-frequecy signal[J].Opto-Electionic Enginerring,2000,27(3):40-43(in Chinese).
[7]	ZHAO Y,LI D Ch.Heterodyne interferometer signal processing method based on phase and phase integer measurement[J].Acta Metrological Sinica,1995,16(1):31-36(in Chinese).
[8]	DAI G L.The study on dual-frequency laser interferometer for nanometrology[D].Beijing:Tsinghua University,1998:1-168(in Chinese).
[9]	OLDHAM N M,KRAMAR J A,HETRICK P S,et al.Electronic limitations in phase meters for heterodyne interferometry[J].Precision Engineering,1993,15(3):173-179.
[10]	WU Ch M.Heterodyne interferometric system with subnanometer accuracy for measurement of straightness[J].Applied Optics,2004,43(19):3812-3816.
[11]	QIU X Q,LE Y F,WANG J.Interpolation of heterodyne interferometric signals based on FPGA[J].Laser Technology,2011,35(2):199-206(in Chinese).

[1]	邱小倩 , 乐燕芬 , 王静 . 基于FPGA的插频式外差干涉信号处理方法. 激光技术, 2011, 35(2): 199-201,205. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.016
[2]	杜志广 , 颜树华 , 林存宝 , 王国超 , 魏春华 . 双路信号相位同步测量系统设计与实现. 激光技术, 2016, 40(3): 315-319. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.003
[3]	乐燕芬 , 李霄夏 , 句爱松 . 激光外差干涉仪相位计的设计. 激光技术, 2014, 38(1): 119-123. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.01.026
[4]	张羽鹏 , 王开福 . LabVIEW和MATLAB在电子散斑干涉图像处理中的应用. 激光技术, 2009, 33(6): 582-585,589. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.007
[5]	刘盛刚 , 李泽仁 , 刘乔 . 基于时频分析的自混合干涉信号处理方法研究. 激光技术, 2009, 33(6): 626-629. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.019
[6]	亢甲杰 , 张福民 , 曲兴华 . 激光雷达坐标测量系统的测角误差分析. 激光技术, 2016, 40(6): 834-839. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.013
[7]	耿伟彪 , 胡姝玲 , 邵洪峰 . 基于FPGA数字相位调制光外差激光稳频系统设计. 激光技术, 2014, 38(5): 665-668. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.019
[8]	王慧 , 白乐源 , 麻珂 , 张启灿 . 颜色编码正弦条纹实现孤立动态物体3维测量. 激光技术, 2014, 38(3): 297-301. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.003
[9]	魏亚运 , 周昕 , 王梦婷 , 呼有军 . 基于光学扫描全息测量相位物体的相位分布. 激光技术, 2016, 40(6): 820-824. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.010
[10]	刘航 , 冯立强 . 中红外激光相位测量及阿秒脉冲的产生. 激光技术, 2017, 41(2): 151-158. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.001
[11]	孙颖馨 . 基于FPGA红外成像光谱数据处理系统研究. 激光技术, 2019, 43(6): 763-767. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.06.006
[12]	焦宁 , 连素杰 , 姜爱华 , 王高 , 刘丽双 , 殷军勇 , 闻强 , 郭伟平 . 铅球运动参量光电测试系统设计. 激光技术, 2013, 37(6): 728-730. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.06.005
[13]	李一芒 , 盛磊 , 陈云善 . 高速激光光斑检测系统的设计与实现. 激光技术, 2015, 39(4): 533-536. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.023
[14]	郝健 , 张记龙 , 崔丹凤 , 景宁 . 基于FPGA的傅里叶变换光谱仪光谱复原技术. 激光技术, 2011, 35(6): 804-807. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.022
[15]	马国鹭 , 赵斌 . 基于极坐标变换的相位扫描定中方法. 激光技术, 2014, 38(4): 449-454. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.004
[16]	刘彪 , 吴云峰 , 赵新才 . 全光纤位移干涉测速系统中小波基的选取研究. 激光技术, 2012, 36(2): 247-250. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.027
[17]	赵新才 , 吴云峰 , 方亮 , 刘宁文 . 激光干涉测速中的小波快速算法研究. 激光技术, 2012, 36(5): 649-652. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.019
[18]	彭金锰 , 李志鹏 . 基于多面循环Gerchberg-Saxton算法相位复原研究. 激光技术, 2014, 38(4): 574-578. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.028
[19]	陈希慧 , 焦春妍 , 李俊昌 . 空间载波相移法用于全息CT测量气体温度场. 激光技术, 2006, 30(4): 412-414.
[20]	谈渊 , 甘学辉 , 张东剑 , 刘香玉 , 廖壑 . 基于小波去噪的激光多普勒振动信号处理. 激光技术, 2022, 46(1): 129-133. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.01.014

点击查看大图

计量

文章访问数: 3795
HTML全文浏览量: 599
PDF下载量: 631
被引次数: 0

基于FPGA的外差干涉信号处理方法

作者简介: 时颖(1986- ),女,硕士研究生,现主要从事外差干涉仪信号处理的研究.E-mail:sydong1102@yahoo.cn

1. 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海 200093

收稿日期: 2011-05-25
录用日期: 2011-07-03
网络出版日期: 2012-03-25

基金项目: 国家教委高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20082520005)

关键词:

摘要: 外差信号处理系统是外差干涉测量系统精度测量的重要组成部分。为了实现外差干涉的相位移测量,采用一种整数计数和小数计数相结合的外差信号相位测量方法,利用VERILOG语言编写整数计数以及小数计数模块程序,并进行了仿真验证,理论分析测量分辨率为(11π/375)rad。结果表明,该方案硬件实现电路简单、可移植性强,只需一个基于现场可编程门阵列的最小系统即可实现。