09光信息张家文 文件检索论文基于FPGA的激光干涉测长仪信号处理研究.docx
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09光信息张家文文件检索论文基于FPGA的激光干涉测长仪信号处理研究
贵州民族大学
文献检索综合报告
基于FPGA的激光干涉测长仪信号处理研究
学院:
计算机与信息工程学院
专业:
光信息科学与技术
班级:
09级
姓名:
张家文
学号:
200907040054
指导教师:
高华
时间:
2012年6月25日
目录
1课题分析..................................................3
2检索策略.................................................3
2.1选择检索工具....................................................3
2.2选择检索词......................................................4
3检索步骤及检索结果.......................................4
3.1图书馆馆藏书目查询..............................................4
3.2谷歌搜索引擎....................................................6
3.3电子图书检索....................................................7
(1)超星电子图书检索..............................................7
(2)书生之家电子图书检索..........................................8
3.4读秀学术搜索...................................................10
3.5期刊数据库检索.................................................11
(1)中国期刊全文数据库(CNKI)........................................11
(2)中文科技期刊数据库(VIP).......................................12
(3)万方数字化期刊全文数据库........................................12
3.6专利检索........................................................14
(1)国家知识产权局专利数据库()...................14
(2)中国知识产权网................................................16
3.7标准检索.........................................................17
4检索效果评价...........................................................18
5文献综述...............................................................19
1、课题分析
随着激光自混合干涉技术理论研究的日趋成熟,它在振动、微小位移、速度等测量方面的应用也日益广泛。
结合三角波电流调制型激光自混合干涉技术,设计了基于FPGA的数据采集与处理系统,完成了对来自PD的干涉信号的采集与预处理。
分析了激光自混合干涉信号特点及其振动测量原理。
设计了以EP4CE6E22C8NCYCLONEIVCYCLONE四代FPGA为核心的数据采集与处理系统。
该系统接口电路简单灵活,具有采样频率可由程序设置、采集速度和精度较高并且可以实现六通道同步采样转换的特点。
提出了系统的硬件设计和实现方案,其中包括了FPGA最小系统、FPGA与ADC接口电路、信号调理电路、LCD显示模块与FPGA接口电路、RS232通信电路等。
设计中还就系统抗干扰性在硬件设计方面的注意点进行了简要的探讨。
完成了系统软件的设计,包括TI集成开发环境CCS的应用、CMD文件的编写、数据采集模块、数据处理(FFT)模块、脉冲宽度测量模块、液晶显示模块、串口通信模块等。
该设计的系统完全能够满足高速交变激光自混合干涉信号的采集与预处理在实时性和高精度方面的要求,有着广泛的应用前景,并且可以朝着小型化、智能化、便携式激光测振仪方向发展。
本课题对其做一些发展了解和资料检索。
2、检索策略
2.1选择检索工具
检索工具名称
访问方式
检索年代
文献类型
谷歌搜索引擎
-近几年
网页
超星电子图书
http:
//210.35.68.87:
1089/
2000-2012
电子图书
书生之家电子图书检索
http:
//210.40.132.154:
9988/i
2000-2012
电子图书
中国期刊全文数据库(CNKI)
http:
//210.35.68.87/
2000-2012
期刊论文
中文科技期刊数据库(VIP)
2000-2012
期刊论文
万方数字化期刊全文数据库
http:
//210.35.68.87:
8088/
1999-2012
期刊论文
国家知识产权局专利数据库
1985-2012
专利文献
中国知识产权网
1989-2012
专利文献
2.2选择检索词
从课题字面选
从课题内涵选
基于FPGA激光干涉测长仪信号处理
激光干涉测长仪(上位词)
激光干涉仪
干涉仪
基于FPGA信号处理
信号处理
干涉测长仪信号处理
测长仪信号处理
数字信号处理
数字信号
3、检索步骤及检索结果
3.1图书馆馆藏书目查询
(1)检索式
(2)篇名=激光干涉
(3)进入贵州民族学院图书馆,找到馆藏书目。
(4)在馆藏数目中有三种搜索方式,在此选用简单查询。
(5)经过查询有命中目标数:
1耗时:
00.094秒。
(6)点击查看详细信息。
【书名】激光干涉量度学
【激光干涉量度学】[苏]考隆凯维奇等著,陈彩廷等译科学出版社1988.10
【出处】科学出版社1988.10
3.2谷歌搜索引擎检索
(1)打开谷歌高级搜索:
在第一行检索框内输入基于FPGA的激光干涉测长仪信号处理研究。
限定在“简体中文”和“网页标题”内检索。
(2)得到42条检索结果,用时0.08秒。
(3)经过筛选,选择其中2条查看详细信息。
[1]常海涛.两米比长仪激光干涉测长信号处理系统的研究[J],中国计量科学研究院,2009
【作者】常海涛
【篇名】两米比长仪激光干涉测长信号处理系统的研究
【摘要】干涉信号处理系统作为激光干涉系统的核心,一直倍受人们的关注。
应用激光干涉仪测长,精度在很大程度上取决于干涉信号处理的好坏。
为了达到纳米量级的测量精度,毫无例外均要求有准确的干涉信号误差补偿和高精度的细分方法。
这两部分构成干涉信号处理系统的主体,所以现今对于激光干涉仪信号处理的研究主要集中在对于干涉信号误差补偿和细分的研究上。
本文以“用现代光电测量技术改造2米比长仪”课题为依托,对干涉仪测长系统的工作原理和具体的结构进行了改进,在此基础上对其主要组成部分——信号处理系统进行了研究。
主要内容有:
1.干涉信号调理方法的研究。
对干涉信号及其误差做了全面分析,确定信号三差(信号的直流电平误差、幅度不等误差和正交误差)是干涉信号中的主要误差。
以消除干涉信号三差为出发点,研究和分析了干涉信号误差的补偿方法,确定了软硬件结合的动态误差补偿方案。
2.干涉信号细分方法的研究。
采用了一种新的基于FPGA的纯硬件细分方案,具有精度高、实时性好等特点。
并将此方法应用于两米比长仪的测长系统,通过实验验证了该细分系统的准确性及实用性。
3.深入分析了激光干涉测量中空气折射率对激光波长的影响。
建立激光波长修正系统,用传感器监测空气温度、压力、湿度、CO2浓度,根据Edlen修正公式计算测量时的空气折射率用以修正波长值。
【出处】中国计量科学研究院,2009.
[2]李兴广,陈磊.高精度多频调制实时激光测距系统[J],半导体光电,2011,32(5):
724~727
【作者】李兴广,陈磊
【篇名】高精度多频调制实时激光测距系统
【摘要】为了克服多频调制激光测距系统中相位检测算法复杂、实时性差、精度低的问题,提出一种距离测量方法。
该方法将测距回波信号通过改进的正交计算模块得到精确的相位延迟正切值,再通过坐标旋转计算机(CORDIC)角度计算模块得到相应的角度,结合正交同相(I)和正交(Q)支路输出的符号位和相位测距解模糊算法计算出精确的距离。
实验结果表明,系统测距误差与回波信号的信噪比和计算模块的字长有关,在SNR为10dB,字长为16bit时,相位精度为0.03°,距离精度为0.125mm。
【出处】光电技术应用期刊论文半导体光电,2011,32(5):
724~727
3.3电子图书检索
(1)超星电子图书检索
①检索式
②进入超星电子图书网站,输入主题词=信号处理
③进行检索,命中198条结果,用时0.047秒。
④选择其中两条查看详细信息。
[1]陈豪,胡光锐,邱乐德,单红梅.卫星通信与数字信号处理[M].上海:
上海交通大学出版社,2011
【书名】卫星通信与数字信号处理
【作者】陈豪,胡光锐,邱乐德,单红梅
【摘要】《卫星通信与数字信号处理》是空间电子信息科学与技术系列之一,全书从通信卫星和信号处理两个方面,阐述卫星通信中的基本原理、设计要点和技术应用,并结合卫星工程的具体实践,对一些关键的问题给出了设计实例。
全书共由11章组成,分为三个部分。
第一部分主要涉及通信卫星设计和制造中需要应用的关键技术,包括卫星的轨道、卫星的构成以及卫星的主要技术参数等;第二部分详细介绍卫星通信中所涉及的数字信号处理的技术,包括信号传输、抗干扰、变换……
【出版】上海交通大学出版社,2011
[2]安毓英,曾晓东,冯喆珺.光电探测与信号处理[M].北京:
科学出版社,2010
【书名】光电探测与信号处理
【作者】安毓英,曾晓东,冯喆珺
【摘要】本书主要内容为光电探测基础、点探测器工作特性、直接探测和外差探测、像探测器、光接收机信号检测理论基础等。
本教材突出光电转换定律及其应用—点探测器和像探测器,以及与电子学解调的不同,强调了光信号的解调特点;接着为了提高系统性能,讲述了运用相关检测等改善信噪比性能的方法;最后落实到最佳接收机和理想接收机的概念,使全书收放自如、环环相扣,形成一个完整的光接受概念。
【出版】科学出版社,2010
(2)书生之家电子图书检索
①检索式
②进入书生之家电子图书网站,登录其账号。
(如果没有其账号,则注册一个账号。
)登录或注册成功后会出现一下界面:
③在图书分类下方点击“电子学、电信技术与自动化技术”出现一下搜索界面:
④再进一步选择“电信技术”:
共有2242条信息。
⑤输入“数字信号处理”,点击立即检索:
经检索,有26条信息。
⑥选择其中两篇查看详细信。
[1]付丽琴数字信号处理原理及实现[M].北京:
国防工业出版社,2008
【书名】数字信号处理原理及实现
【作者】付丽琴
【摘要】本书系统地阐述了数字信号处理的基本原理和算法分析,共包括8章内容,即绪论、离散时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的频域分析、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、IIR数字滤波器的设计、FIR数字滤波器的设计、数字滤波器结构及MATLAB上机实验。
【出处】国防工业出版社,2008
[2]胡剑凌.数字信号处理系统的应用和设计[M].上海:
上海交通大学出版社,2009
【书名】数字信号处理系统的应用和设计
【作者】胡剑凌
【摘要】本书主要介绍了数字信号处理系统的概念和设计方法。
书中在介绍了dsp发展历史和系统结构后,以美国德州仪器公司(ti)的tms320c54x系列dsp为例详细介绍了dsp的硬件结构、软件开发技术和片上外围设备的使用方法,书中还给出了dsp与各种外围设备接口的设计方法。
本书同时对dsp软件编制的规范作了介绍,并从系统角度讨论了dsp系统的设计流程。
为扩充知识面,书中还对目前普通使用的其它类型的dsp以及arm处理器在数字信号处理的应用作了介绍。
【出处】上海交通大学出版社,2009
3.4读秀学术搜索
(1)进入读秀学术搜索,输入激光干涉测长仪:
(2)检索我们找到相关的条目约853条,用时0.001秒
(3)点击选择一条信息查看详细信息
[1]冯其波.光学测量技术与应用[M].北京:
清华大学出版社,2008
【书名】光学测量技术与应用
【作者】冯其波
【摘要】本书以光学测量方法与技术为中心,全面地介绍了光学测量所涉及的基本理率、测量原理、方法以及技术特点,既注重基本概念和基本原理的讲述,又注重将理论与应用紧密结合,并突出近年来光学测量技术上的最新科研成果以及相关领域发展态势。
全书共分7章,第1章介绍了光学测量涉及的基本知识,第2章~第4章分别介绍了干涉测量技术、激光全息测量与散斑测量技术以及激光衍射测量和莫尔条纹技术;第6章介绍了激光多普勒测速与激光测距技术;第7章介绍了光纤传感技术。
本书可作为高等院校光信息科学与技术、光学工程、仪器仪表、机械电子工程、自动化等专业本科学生的教学用书。
【出处】清华大学出版社,2008
3.5期刊数据库检索
(1)中国期刊全文数据库(CNKI)
①检索式:
进入在期刊数据库中国期刊全文数据库(CNKI)
②关键词=测长仪+信号处理
③检索到以下结果:
④点击选择两条信息查看详细信息
[1]王明峰,杨馨.一种带微机的测长仪[J],东南大学1992(06)
【篇名】一种带微机的测长仪
【作者】王明峰,杨馨
【文献出处】自动化仪表,ProcessAutomationInstrumentation,编辑部邮箱1992年06期
期刊荣誉:
中文核心期刊要目总览ASPT来源刊中国期刊方阵CJFD收录刊
【摘要】以往,我国电线电缆行业在生产过程中对产品长度的计量,一般都采用机械式计数表,在使用时经常发生齿轮卡死、磨损滑位等现象,导致较大测量误差。
因此,必须对机械式计米器进行技术革新。
目前新研制的一些智能测长仪,多采用集成电路,但由于结构较为复杂,系统在工况下的功能实现和可靠性都不尽如人意。
本设计以8031为核心,利用其灵活的数据处理功能,使系统结构紧凑、性能好、功能强、精确度高。
本系统将测长的脉冲信号从机器的标准轮中。
[2]古天乐.采用微处理器的光栅测长仪[J],电子测量技术1982(05)
【篇名】采用微处理器的光栅测长仪
【作者】古天乐
【作者单位】光华无线电仪器厂副总工程师;
【文献出处】电子测量技术,ElectronicMeasurementTechnology,编辑部邮箱1982年05期
期刊荣誉:
ASPT来源刊CJFD收录刊
【摘要】研制成一种以微处理器为核心的,分辨力可达0.1微米的光栅测长仪。
软、硬件的使用量都相当节省。
进行了误差分析,导得模数变换器的位数影响,光电信号直流电平变动误差的关系式。
实践结果表明,这种设计方案对制造质量较差的光栅尺,质量较差的光电信号,均有较好的适应能力。
并可预计,这种设计思想,对一切能提供两相正余弦信号的位移编码器,如磁栅,同步感应器、激光干涉仪等都是适用的。
(2)中文科技期刊数据库(VIP)
①检索式:
进入在期刊数据库中文科技期刊数据库(VIP)
②篇名=测长仪+信号处理
③检索到以下结果:
④点击选择一条信息查看详细信息
[1]罗志勇.CCD高温钢坯动态测长仪信号处理系统[J],半导体光电,1994(04)
【篇名】CCD高温钢坯动态测长仪信号处理系统
【作者】罗志勇
【作者单位】华中理工大学
【摘要】文章提出一种新型CCD高温钢坯测长仪的工作原理及其信号处理系统。
实验结果表明,它能适应现场情况并获得高的测量精度。
【出处】半导体光电,11994年04期
【原文】该数据库提供了全文。
(3)万方数字化期刊全文数据库
①检索式:
进入万方数字化期刊全文数据库
②关键词=激光干涉+测长仪+信号处理
③检索到以下结果:
④点击选择两条信息查看详细信息
[1]高宏堂.2.5维大范围纳米激光干涉测长信号处理子系统的研究[D],中国计量科学研究院,2005
【篇名】2.5维大范围纳米激光干涉测长信号处理子系统的研究
【作者】高宏堂
【学位授予单位】中国计量科学研究院
【摘要】纳米科学技术是二十世纪80年代发展起来的新兴科学技术,它的研究受到世界各国的广泛关注,而纳米测量技术作为纳米科学技术的一个重要分支,迫切需要解决目前机械、材料、电子等工业中纳米级高精度测量问题。
国家十五重大科技专项课题“2.5维大范围纳米测量与校准系统”就是为解决我国机械、微电子等工业中的纳米测量的量值溯源问题而开展的。
本文所研制的激光干涉测长信号处理子系统属于课题中较为关键的一部分,将用于大范围纳米激光干涉测长信号实时处理。
论文首先介绍了纳米技术及高精度激光干涉位移测量技术的发展现状,以此为基础,分析和介绍了课题的纳米级高精度共模抑制偏振激光干涉光学系统。
干涉信号处理是全文的重点。
论文首先分析和设计了一套配合干涉仪光学部分使用的信号处理硬件电路系统,该电路系统由低噪声前置放大,干涉信号调理及放大,高速DSP数字信号处理三部分组成。
干涉信号的处理方案采用以软件为主,硬件为辅的方案。
为了能够提高信号处理的精度和速度,论文对干涉信号及其误差做了全面分析,确定信号三差(信号的直流电平误差、幅度不等误差和正交误差)是干涉信号中的主要误差。
这样,以消除干涉信号三差为出发点,研究和分析了干涉信号误差的补偿方法,确定了离线误差补偿和在线动态误差补偿两种补偿方案。
在动态补偿方案中,创新地提出了纯软件的动态误差补偿方案(P方法补偿)。
最后,以信号误差补偿为基础,完成了干涉仪纳米级高分辨率测量软件的设计。
论文最后部分给出了一套能够验证电路及软件系统精度的试验系统,对设计出的干涉信号处理电路及软件系统的精度和数据处理方法做了试验验证。
试验结果表明,电路系统自身分辨率约为0.04nm,P方法动态误差补偿精度和速度比传统的Heydemman方法都要好,电路系统可以用于大范围纳米激光测长干涉仪。
本论文的研究成果将为课题“2.5维大范围纳米测量与校准系统”的完成提供重要的技术保障,为早日实现国家纳米测量技术基标准的建设做出贡献。
【出处】中国计量科学研究院,2005
【原文】该数据库提供了全文。
[2]张萍.激光合成波长干涉技术的信号处理方法研究[D],浙江理工大学,2009
【篇名】激光合成波长干涉技术的信号处理方法研究
【作者】张萍
【学位授予单位】浙江理工大学
【摘要】近年来,随着微电子、超精密加工等高新技术的迅速发展,对纳米位移测量技术及仪器提出了既要测量范围大又要同时达到纳米级测量精度的要求。
本论文依托于“激光合成波长纳米位移测量干涉仪的研制”国家自然科学基金项目(No.50827501),设计并研制了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的激光合成波长干涉纳米位移测量信号处理系统,实现了大小数计数正确结合的纳米位移测量。
论文在描述了基于合成波长条纹细分原理的基础上,就激光合成波长纳米位移测量干涉仪的信号处理方法的关键技术进行了详细研究,并针对干涉信号在测量过程中发生振荡或抖动及停止位置处出现计数错误的问题,提出了双边沿触发计数的硬件大数计数和软件修正相结合的新方法,完成了该信号处理系统的硬件设计和软件设计,研制并调试成功。
硬件设计主要包括基于CPLD的大小数结合计数的各模块、信号预处理电路、电源电路、时钟电路、JTAG调试电路和串口通讯电路;软件设计是采用VisualBasic语言编写的上位机程序。
本论文分别进行了以下实验:
(1)小数计数位移测量实验:
分别以5nm、10nm和20nm为步长进行了测量实验,在200nm测量范围内,测量结果的线性相关系数分别为0.9991、0.9998和09998,标准偏差分别为1.85nm、2.54nm和2.20nm;
(2)大数计数位移测量实验:
在15μm测量范围内,偏差最大为0.303μm,小于半个波长;(3)大小数计数相结合位移测量实验:
分别以0.5μm和1μm为步长进行了测量实验,在15μm测量范围内,标准偏差分别为5.75nm和8.51nm。
上述实验结果表明,该信号处理系统能够满足大范围和高精度测量的要求,具有较高的可靠性和实用性。
【出处】浙江理工大学,2009
【原文】该数据库提供了全文。
3.6专利检索
(1)国家知识产权局专利数据库()
①检索式:
进入国家知识产权局专利数据库
②名称=激光干涉测长仪
③检索到以下结果:
④只检索到一条信息
⑤点击这条信息查看详细信息如下:
【名称】自扫描光电二极管列阵单频激光干涉测长仪
【申请(专利权)人】清华大学
【专利代理机构】清华大学专利事务所
【摘要】一种自扫描光电二极管列阵单频稳频激光干涉测长仪,用自扫描光电二极管列阵(SSPDA)对迈克尔逊干涉系统的条纹进行扫描,使SSPDA的输出信号产生频差,再按频差数值来求得所测量的移动距离(长度)。
由于采用频差来测长,所以比一般单频激光干涉仪的抗干扰能力强,由于采用了单频稳频激光器,所以设备较一般双频激光干涉仪简单,测量精度高。
【原文】该数据库提供了专利说明书全文。
参考文献格式:
[1]清华大学.自扫描光电二极管列阵单频激光干涉测长仪.中国.89103380.7,1990.12.05
(2)中国知识产权网(
①检索式:
进入万方数字化期刊全文数据库
②关键词=激光干涉测长仪
③检索到以下结果:
④检索到两条信息选择其中一条查看详细信息
【名称】提高激光外差差分干涉仪定位精度的装置及方法
【申请/专利权人】北京航空航天大学
【发明(设计)人】赵慧洁;张广军
【摘要】本发明涉及一种用于测量微细图形尺寸的激光外差差分干涉仪的高精度定位装置及方法。
它是在激光外差差分干涉仪上加装高精度定位装置,此定位装置可以是激光干涉测长仪,也可以是其他接触式(如电感)测长仪;测量之前应首先调整工作台定位装置,使其测量方向与工作台的移动方向平行。
测量时,移动工作台,利用激光外差差分干涉仪的两个分立的测量光点,一个光点在基底,一个扫过被测物台阶,当激光束扫描被测物台阶边缘时,就可以得到相位渐变过程的多组测量数据,将此多组测量数据的坐标值依次代入计算机,进行运算处理得到被测台阶的边缘位置。
【原文】该数据库提供了专利说明书全文。
参考文献格式:
[1]赵慧洁;张广军.提高激光外差差分干涉
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- 09光信息 张家文 文件检索论文 基于FPGA的激光干涉测长仪信号处理研究 09 信息 文件 检索 论文 基于 FPGA 激光 干涉 测长仪 信号 处理 研究