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基于FPGA的光纤声波传感实验装置
目录
基于FPGA的光纤声波传感实验装置（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.2研究意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
2.1系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.2FPGA硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.2.1硬件模块介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.2.2硬件模块实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
2.3光纤传感模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.3.1光纤传感原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.3.2光纤传感模块实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.4声波检测模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.4.1声波检测原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.4.2声波检测模块实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
2.5数据处理与控制模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.5.1数据处理算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
2.5.2控制模块实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
系统实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.1硬件电路搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
3.2软件编程与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.2.1软件框架设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
3.2.2算法实现与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.3系统集成与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
4.1实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
4.2实验数据分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
4.2.1数据采集与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
4.2.2误差分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
4.3实验结果讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
系统性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
5.1性能指标分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
5.2性能比较与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
基于FPGA的光纤声波传感实验装置（2）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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