基于FPGA的多源高速振动传感系统的设计及实现任务书

 2021-12-20 08:12

全文总字数：1619字

1. 毕业设计（论文）主要内容：

随着分布式光纤声波传感技术的不断发展，人们对多源高速振动信号的实时采集提出了更高的要求，需要振动传感系统能够实现更长距离、更高密度、更为快速的信号监测，这无疑增加了系统的数据处理难度。FPGA芯片在高速大容量数据处理上具有得天独厚的优势，利用硬件并行的优势，打破了传统顺序执行的模式，在每个时钟周期内完成更多的处理任务。面向基于大容量光纤光栅传感网络的分布式光纤声波传感系统，本课题拟采用FPGA芯片作为核心器件，完成大容量高速数据的采集、多源反射信号的提取和处理以及总体控制等工作，实现多源高速振动信号的实时监测。

毕业设计主要内容：

  1. 掌握分布式光纤声波传感技术，实现传感系统的搭建；

  2. 掌握FPGA Verilog HDL设计语言，完成多路高速信号的并行采集/处理及传输等功能；

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    2. 毕业设计（论文）主要任务及要求

    1. 搭建分布式光纤振动传感网络系统；

    2. 学习FPGA硬件语言的设计方法，完成各项功能的实现及调试；

    3. 完成整体系统的调试及实验验证；

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      3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排

      1. 第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，学习毕业设计研究内容所需理论的基础。确定毕业设计方案，完成开题报告。

      2. 第4－5周：熟悉软件开发环境，掌握FPGA 硬件语言的设计方法，完成英文资料的翻译。

      3. 第6－11周：完成系统的调试。

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        4. 主要参考文献

        [1] Yuheng Tong, Li Zhengying Li,Jiaqi Wang, Honghai Wang, Haihu Yu. High-Speed Mach-Zehnder-OTDR DistributedOptical Fiber Vibration Sensor Using Medium-Coherence Laser [J]. PhotonicsResearch, 2018,08:203-212.

        [2] Samir Palnitkar. Verilog HDL AGuide to Digital Design and Synthesis (Second Edition) [M]. Prentice Hall PTR,2003:56-60.

        [3] Yonas Muanenda, StefanoFaralli, Claudio J. Oton, Cheng Cheng, Minghong Yang, and Fabrizio Di Pasquale.Dynamic phase extraction in high-SNR DAS based on UWFBGs without phaseunwrapping using scalable homodyne demodulation in direct detection. Opt.Express,2019,27:10644-10658.

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