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基于FPGA的分布式拉曼光纤测温控制系统的任务书
一、任务背景
拉曼光纤测温技术作为一种新型的温度测量手段，具有精度高、响应速度快、成本低等优点，在电力、石油化工、交通、环保等领域中得到广泛应用。目前，拉曼光纤测温系统采用FPGA技术进行实现已成为趋势，其具有高效、稳定、可靠等特点，能够更好地满足实际工程应用的需求。
二、任务目的
本次任务的目的在于设计并实现一种基于FPGA的分布式拉曼光纤测温控制系统，通过对温度传感器数据的采集、处理和分析，实现对复杂工况下的温度测量与监控。系统通过分布式结构设计，提高了系统的可靠性和稳定性。
三、任务内容
1.设计系统架构
（1）系统结构图的设计：根据系统要求，设计系统结构图，明确各个模块之间的关系和数据传输方式。
（2）系统硬件选型：根据系统结构和性能要求，选定各个模块所需的硬件。
2.实现系统核心功能
（1）数据采集：采用AD采集芯片进行温度传感器数据的采集，并将数据上传至内存。
（2）数据处理：对采集到的数据进行预处理、滤波、去噪等，提高数据质量。
（3）数据分析：通过对数据的分析和处理，实现对全局温度变化的监测和控制。
（4）控制算法设计：根据数据分析结果，设计相应的控制算法，改变环境参数，保持环境稳定。
3.设计分布式结构
（1）节点间通信协议：设计节点间通信协议，实现各个节点间的数据传输和共享。
（2）数据共享：实现数据共享，提高系统的可靠性和灵活性。
4.系统调试和测试
（1）系统调试：对系统进行调试，解决各种问题和Bug。
（2）系统测试：进行系统测试，测试系统的性能和稳定性。
四、任务成果
1.系统设计方案文档：包括系统架构设计、硬件选型、控制算法设计等。
2.系统实现代码：包括各个模块的设计和实现。
3.系统测试报告：对系统的性能、稳定性和可靠性进行测试和评估的报告。
五、任务时间安排
本任务计划时间为两个月，具体工作安排如下：
阶段一：系统设计（两周）
1.设计系统架构。
2.确定系统硬件选型。
阶段二：系统实现（四周）
1.数据采集和处理模块的设计和实现。
2.数据分析和控制算法的设计和实现。
3.分布式结构的设计和实现。
阶段三：系统测试（两周）
1.进行系统测试，测试系统的性能和稳定性。
2.编写系统测试报告。
阶段四：系统优化和完善（两周）
1.对系统进行优化和完善，解决各种问题和Bug。
2.编写最终的系统设计方案文档和系统实现代码。
六、任务要求
1.立足实际需求，系统要求稳定、具有高精度和高效性。
2.利用FPGA实现系统设计，提高系统性能和稳定性。
3.分布式结构设计提高系统可靠性和灵活性。
4.按照任务要求的时间节点，完成任务流程。
5.任务完成后，提交完整的任务成果。
七、参考文献
1.《FPGA原理与应用》。邹欣欣等著。电子工业出版社。
2.《拉曼光纤测温技术及其应用》。周蕾著。电子工业出版社。
3.《分布式系统原理与实践》。GorgeCoulouris等著。机械工业出版社。
4.《数字信号处理》。RichardG.Lyons著。清华大学出版社。