基于FPGA的插频式外差干涉信号处理方法

邱小倩; 乐燕芬; 王静

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2011.02.016

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基于FPGA的插频式外差干涉信号处理方法

邱小倩 , 乐燕芬 , 王静

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引用本文:

Citation:

基于FPGA的插频式外差干涉信号处理方法

1.
上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海, 200093

作者简介: 邱小倩(1985- ),女,硕士研究生,现主要从事外差干涉信号处理的研究.E-mail:qxq5566@sina.com.

基金项目:
教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(200802520005)
中图分类号: TH744.3

Interpolation of heterodyne interferometric signals based On FPGA

1.
School of Optical-Electrical and Computer Engineering, Shanghai University of Science and Technology, Shanghai 200093, China
CLC number: TH744.3

摘要: 为了测得外差干涉仪的相位移,采用插频法对外差干涉仪的参考信号与测量信号进行了处理,从而测得两个信号的相位差即多普勒频移。插频法基于过零检测原理,即在测量信号与参考信号上升沿来临时,分别对两信号插入脉冲,通过对插入的脉冲计数,实现相位差的测量。外差干涉仪光源是拍频为2.2MHz的He-Ne激光,使用迈克尔逊干涉仪测量系统,插入脉冲频率为100MHz,计数及乘除等相关运算用现场可编程门阵列实现,理论分析测量分辨率可以达到(11)/(1000)λ,约为6.9608nm。结果表明,该方法具有很强的实际应用价值。
- 测量与计量 /
- 外差干涉仪 /
- 现场可编程门阵列 /
- 插频 /
- 信号处理
Abstract: In order to measure the phase displacement of a heterodyne interferometer,namely Doppler frequency shift,an interpolation processing method of the heterodyne interferometer based on field programmable gate array(FPGA)was introduced. Based on zero-crossing detection,it starts to interpolate pulses at the rising edges of measurement and reference signals respectively and the phase displacement can be calculated by counting the interpolated pulses.In the experiment,the light source is He-Ne laser with beat frequency of 2.2MHz,measurement device is Michelson's interferometer,and the inserting pulse frequency is 100MHz.The following calculating work,such as counting,multiplication and division,was accomplished by FPGA.From theoretical analysis,the measurement resolution can achieve,(11)/(1000)λ,about 6.9608nm.The result indicates that is of high value for practical application.
- measurement and metrology /
- heterodyne interferometer /
- field programmable gate array /
- interpolation /
- signal processing

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基于FPGA的插频式外差干涉信号处理方法

作者简介: 邱小倩(1985- ),女,硕士研究生,现主要从事外差干涉信号处理的研究.E-mail:qxq5566@sina.com

1. 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海, 200093

收稿日期: 2010-07-07
录用日期: 2010-09-06
网络出版日期: 2011-03-25

基金项目: 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(200802520005)

关键词:

摘要: 为了测得外差干涉仪的相位移,采用插频法对外差干涉仪的参考信号与测量信号进行了处理,从而测得两个信号的相位差即多普勒频移。插频法基于过零检测原理,即在测量信号与参考信号上升沿来临时,分别对两信号插入脉冲,通过对插入的脉冲计数,实现相位差的测量。外差干涉仪光源是拍频为2.2MHz的He-Ne激光,使用迈克尔逊干涉仪测量系统,插入脉冲频率为100MHz,计数及乘除等相关运算用现场可编程门阵列实现,理论分析测量分辨率可以达到(11)/(1000)λ,约为6.9608nm。结果表明,该方法具有很强的实际应用价值。