激光光譜探測(cè)是激光偵查、激光告警、污染物檢測(cè)等領(lǐng)域中采用的重要技術(shù)。通過(guò)對(duì)來(lái)襲激光的光譜特征進(jìn)行識(shí)別,可以為光電對(duì)抗提供依據(jù)。本文在分析和研究現(xiàn)有激光光譜探測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了通過(guò)非掃描M-Z干涉法來(lái)獲取激光信號(hào)的相干圖,并對(duì)該圖進(jìn)行快速傅立葉變換,從而實(shí)時(shí)獲得激光光譜的技術(shù)。 在研究中,由M-Z干涉具形成的激光干涉條紋經(jīng)CCD相機(jī)轉(zhuǎn)換后以時(shí)間序列依次輸出電信號(hào),該時(shí)間序列的快速傅立葉變換用FPGA實(shí)現(xiàn)。論文依據(jù)告警系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間和信噪比的要求,確定了探測(cè)器陣列的結(jié)構(gòu)類型和有關(guān)參數(shù);設(shè)計(jì)了CCD相機(jī)和FPGA的接口電路;編寫了數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)模塊。 在快速傅立葉變換的實(shí)現(xiàn)上,首先確定了采用基2按時(shí)間抽取的方法作為實(shí)現(xiàn)算法;應(yīng)用型號(hào)為XC3S400的FPGA芯片,依靠ISE8.1軟件開發(fā)平臺(tái),用硬件語(yǔ)言編寫了精度為10位,序列長(zhǎng)度為512點(diǎn)的快速傅里葉變換程序,并將所有程序成功下載到FPGA的配置芯片中。 此外,論文還設(shè)計(jì)了顯示、電壓轉(zhuǎn)換、FPGA配置電路。最后,對(duì)設(shè)計(jì)的快速傅里葉變換模塊進(jìn)行了測(cè)試,將FPGA運(yùn)算結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果表明FPGA計(jì)算結(jié)果達(dá)到應(yīng)有的精度,運(yùn)行速度可以滿足激光光譜的實(shí)時(shí)探測(cè)要求。
標(biāo)簽:
激光
光譜
探測(cè)
快速傅里葉變換
上傳時(shí)間:
2013-08-04
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