光線信號采集與處理模塊介紹

現(xiàn)代信息社會中通訊聯(lián)系是家喻戶曉，幾乎人人都要用到它。過去用銅線聯(lián)結(jié)的電話電訊已經(jīng)不能滿足城市通訊的需要，近年發(fā)1／10的細(xì)絲，一根光纖電纜可納上千個通道。多通道增加了通訊的容量、提高了效率。另外光纖傳輸?shù)墓鈸p失小，約為0．2dB／km，因此失真度小，通訊質(zhì)量高。光纜的敷設(shè)使全世界通訊進(jìn)行了一次革新?，F(xiàn)在不僅是電話電訊用光纖，高清晰電視傳送也用光纖，計算機聯(lián)網(wǎng)也是光纖，—根光纜可做多種用途，對現(xiàn)代信息社會作出了巨大的貢獻(xiàn)。我國光纜實際敷設(shè)量已達(dá)120—150萬公里，1998年生產(chǎn)光纖250萬公里，光纖通信市場每年以20％速度遞增，光纖通訊產(chǎn)品的銷售額約為200億元/年左右。慕雷電子“超寬帶信號高速數(shù)據(jù)連續(xù)采集存儲回放系統(tǒng)”和“光纖信號高速記錄回放系統(tǒng)”已大量應(yīng)用于科研及國防等領(lǐng)域 ?。? ? ?

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3部分。發(fā)射端由2級模塊、1級模塊用于采集應(yīng)變信號，每個16路應(yīng)變信號；3級模塊用于數(shù)據(jù)復(fù)接和通信，每個16只256路應(yīng)變信號；每個16只二級模塊，最多可采集3只3級模塊把采集到的1級、1級模塊就可以滿足要求，組合自由。如果其中某一模塊不能正常工作，可以直接更換而不影響整個系統(tǒng)的工作。

微弱信號的檢測，存在以下難點：（2）應(yīng)變片阻值一致性差，造成測量誤差。（4）A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)多，則轉(zhuǎn)換精度高、速率低。反之，則轉(zhuǎn)換精度低、速率高。（6）由于開始懸掛重物時，懸梁臂的抖動，會使輸出電壓不穩(wěn)定，從而產(chǎn)生誤差。

針對以上問題，文中提出的改進(jìn)方法如下：（2）對應(yīng)變片進(jìn)行篩選，采用物理性能相同的應(yīng)變片。（4）在滿足速率性能指標(biāo)的前提下盡可能提高5）進(jìn)一步準(zhǔn)確的設(shè)計濾波器，將噪聲信號充分濾除。（16路串行數(shù)據(jù)送到CPLD把16路應(yīng)變信號，256路應(yīng)變數(shù)據(jù)，256路應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)接、數(shù)據(jù)編碼、并串轉(zhuǎn)換等一系列處理，轉(zhuǎn)換成按一定次數(shù)排列的串行信號，發(fā)送到下一級模塊。