基于ARM的光纤光栅传感信号解调系统的设计的任务书.docx

基于ARM的光纤光栅传感信号解调系统的设计的任务书
任务书
一、任务背景
随着科技的快速发展，光纤光栅传感技术越来越受到关注。光纤光栅传感技术的发展不仅有利于物体检测，也有利于环境监测，能有效地解决一些传感领域的问题。但是光纤光栅传感信号的解调一直是困扰着人们的难题之一。为了提高光纤光栅传感信号的解调效率，本课题研究基于ARM的光纤光栅传感信号解调系统的设计。
二、任务目标
1.设计一套基于ARM的光纤光栅传感信号解调系统，实现对光纤光栅传感信号的快速、准确、稳定的解调。
2.实现合理的软硬件组合，能够满足实际应用场景对解调系统的要求。
3.研究传感信号处理算法，优化解调系统的性能，提高解调效率。
三、任务内容
1.硬件设计：研究ARM处理器的特性，分析现有解调系统的优缺点，设计光纤光栅传感信号解调系统的硬件，包括传感信号采集电路、放大电路、滤波电路、模数转换电路、FPGA芯片、ARM芯片等。通过合理的硬件设计，能够实现对光纤光栅传感信号的有效解调。
2.软件设计：采用嵌入式操作系统，编写对ARM芯片的驱动程序，实现对系统硬件的精细控制。研究传感信号处理算法，通过软件设计实现对传感信号的数字信号处理，包括数字滤波、数字解调、数字滤波等。通过软件设计，能够实现对光纤光栅传感信号的快速、准确、稳定的解调。
3.系统测试：通过实验室测试及实际应用场景测试，对设计的解调系统进行性能测试和稳定性测试，验证系统的功能和性能。同时，通过用户验收评估，优化系统的设计，提高用户对解调系统的使用满意度。
四、预期成果
1.完成基于ARM的光纤光栅传感信号解调系统的硬件设计和软件设计。
2.实现对光纤光栅传感信号的快速、准确、稳定的解调。
3.通过实验室测试及实际应用场景测试，对解调系统进行性能测试和稳定性测试，验证系统的功能和性能。
4.发表相关学术论文或成果，提高学科水平。
五、研究计划
第一年：完成系统方案设计和软硬件开发，并进行初步测试评估。
第二年：对解调系统进行优化设计，优化传感信号处理算法，完成系统性能测试和稳定性测试。
第三年：进行实际应用场景测试和用户检验评估，并将解调系统推广到实际应用中。
六、指导教师要求
1.指导学生深入掌握嵌入式系统开发相关知识。
2.引导学生独立思考和解决实际问题的能力。
3.协助学生开展实验室测试和实际应用场景测试。
4.帮助学生撰写论文、发表论文，提高学生学术水平。
七、参考文献
1.王勇，高继荣，屈谦军.基于FPGA的光纤光栅传感器快速解调算法[J].仪器仪表学报，2009(05):1020-1024.
2.胡奇，刘敦祥，唐玉老.基于ARM芯片的精密测量系统设计[J].测控技术，2012(10):56-61.
3.杨洋，李文兵，顾琳.一种基于FFT的光纤光栅传感数据快速解调算法[J].传感器与微系统，2017(02):72-75.