基于DSP2812的干涉信号采集与处理

论文摘要

激光自混合干涉技术的理论研究日趋成熟,它在振动和微小位移测量方面应用日益广泛。该技术要求对自混合干涉信号能进行实时采集和处理。传统的数据采集与处理系统成本较高,结构复杂,且不易携带。而数字信号处理器(DSP)具有运行速度快和运算精度高的特点,适合系统采集与处理激光自混合干涉信号。本文研究了三角波电流调制型激光自混合系统产生的干涉波形、测振的原理和波形恢复的算法,设计了DSP数据采集与处理系统。硬件系统的组成包括DSP的最小系统、DSP与ADC接口电路、信号调理电路、RS232通信电路等。在开发环境CCS3.3中进行系统软件的设计,完成了数据采集与处理、对信号完成了FFT变换、通过串口将处理的数据通过MATLAB显示。实现了对激光自混合干涉信号的采集与预处理并完成了振动波形的恢复。经实验证明,DSP处理板能够较好地重构出被测物体的振动波形。采用DSP技术使测振的成本大为降低,并且简化了结构,在此基础上可进行更为深入的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 激光自混合干涉简介
• 1.2 DSP技术简介
• 1.2.1 实时数字信号处理技术的发展
• 1.2.2 数字信号处理器及其系统的特点
• 1.3 应用背景及意义
• 1.4 本课题主要所做工作
• 第二章 干涉信号的特点和测量原理简介
• 2.1 系统结构及测量原理
• 2.2 激光自混合干涉测振算法
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统硬件电路
• 3.1 系统的整体设计
• 3.2 DSP的系统设计
• 3.2.1 主芯片选型原因
• 3.2.2 时钟电路
• 3.2.3 电源电路及复位电路
• 3.2.4 JTAG仿真接口电路
• 3.2.5 内部AD外接电路
• 3.2.6 DSP与ADC接口电路
• 3.2.7 信号调理电路
• 3.2.8 RS-232（串口）设计
• 3.3 系统的抗干扰设计
• 3.4 系统电路板
• 3.5 本章小结
• 第四章 数据采集与处理软件设计
• 4.1 DSP集成开发环境CCS3.3的介绍
• 4.2 软件计算FFT
• 4.2.1 FFT的原理和参数生成公式
• 4.2.2 编程思想和程序框图
• 4.3 数据采集与处理模块
• 4.4 串口通信显示
• 4.5 误差的理论分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢