基于FPGA静态傅里叶变换干涉系统的实时数据采集 - 红外技术.PDF

第33 卷 第8 期                                       红 外 技 术                                      Vol.33 No.8 2011 年8 月                                       Infrared Technology Aug. 2011  基于FPGA静态傅里叶变换干涉系统的实时数据采集 刘睿强 （重庆电子工程职业学院，重庆 401331 ） 摘要：针对静态傅里叶变换光谱仪中干涉条纹采集与处理对速度快的特殊要求，设计了用FPGA实现 干涉图采集和光谱复原系统，通过CCD采集静态傅里叶干涉条纹后，将数字灰度值输入到FPGA 中， 进行傅里叶变换 （FFT ）、取模、光谱标定等处理后得到入射光的光谱信息。光谱获取的算法主要由基 2-FFT和光谱标定实现，光谱标定是通过在可探测波长内取两个标准位置来计算中心波长准确位置的。 为了获得较好的加窗效果，对多种切趾函数进行了分析，通过仿真数据得到半宽和中心波长位置都相 对较好的加窗方式。实验分别对中心波长635 nm ，650 nm ，780 nm ，808 nm ，850 nm 的半导体激光器 进行干涉条纹采集，当激光入射等效楔形静态傅里叶变换干涉具后形成干涉条纹，由CCD采集传给 FPGA ，本算法复原得到的光谱结果与Avantes公司的AvaSpec-2048 型光纤光谱仪测得结果进行比较， 误差在±2 nm 。 关键词：光谱分析；静态干涉条纹；傅里叶变换；FPGA 中图分类号：TN219 文献标识码：A 文章编号：1001-8891(2011)08-0465-06 Based on FPGA Real-time Spectrum Obtained of Static Fourier Spectrometer LIU Rui-qiang (Chongqing College of Electronic Engineering, Chongqing 401331, China) Abstract ：In order to meet the special requirements the speed of interference fringes acquisition and processing in Static Fourier Transform Spectrometer, design implementation using FPGA interferogram acquisition and spectrum recovery systems, static Fourier acquisition by CCD fringes, will be digital Gray value input to the FPGA, the Fourier transform (FFT), modulus, obtained after spectral calibration, spectral information of incident light. The main algorithm of spectrum analysis are the base 2 FFT and the spectral calibration that can be detected in the two standards to the location within the wavelength calibration achieved. Through the analysis of various apodization functions, are closest to the true value