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基于FPGA的单频激光干涉仪信号处理方法研究的开题报告
一、选题背景：
光学干涉是一种非常广泛应用的精密测量技术，可以用于测量物体的形状、表面粗糙度、薄膜厚度等。激光干涉仪是目前广泛应用的一种光学干涉仪，其具有高精度、高灵敏度、直观的优点，被广泛应用于机械加工、航天航空、光电仪器、生物医学等各个领域。同时，随着FPGA技术的不断发展，FPGA已逐渐成为较为成熟和优越的数字信号处理器，将FPGA与光学干涉相结合，可以有效提高仪器的速度和精度。因此，本研究选取了基于FPGA的单频激光干涉仪信号处理方法作为研究课题。
二、研究内容：
本研究主要针对光学干涉仪中单频激光干涉信号的处理进行研究，旨在设计一种基于FPGA的高速、高精度、实时处理单频激光干涉仪信号的方法。
具体研究内容如下：
1、单频激光干涉信号的获取与调节：在实验室中设计并搭建一套单频激光干涉仪，利用单频激光对待测物体进行扫描，采集干涉信号，并对信号进行调节，使其适用于FPGA数字信号处理器。
2、数字信号处理算法的研究：根据干涉信号的特点和处理要求，结合FPGA的处理能力，设计一种适用于单频激光干涉仪信号的数字信号处理算法，包括余弦拟合算法、差分算法等。
3、FPGA数字信号处理器的应用设计：根据研究结果，选取适当的FPGA型号，进行信号处理器的应用设计，包括电路设计、电路布局、信号处理软件设计等方面。
4、实验验证及结果分析：在实验室中对所设计出的单频激光干涉仪进行实验测试，获得相应的数据和图像，对结果进行分析和评价，以验证方法的可行性和优越性。
三、研究意义：
本研究选择基于FPGA的单频激光干涉仪信号处理方法作为课题，旨在发展一种高速、高精度、实时的光学干涉测量方法，以提高光学干涉仪的精度和应用范围。同时，本研究将探索FPGA数字信号处理技术在光学干涉测量领域的应用，为数字信号处理在精密测量仪器中的应用提供新思路和解决方案，也有利于加强我国在光学测量领域的国际竞争力。
四、研究方法和进度：
本研究采用理论分析、实验验证等方法，计划在1年内完成。具体进度如下：
第1-3月：综合文献研究，了解单频激光干涉仪信号处理相关研究成果和技术发展动态，制定研究方案；
第3-6月：搭建单频激光干涉仪，采集干涉信号，并对信号进行调节，为FPGA数字信号处理器进行处理做好准备；
第6-9月：设计适用于单频激光干涉仪信号的数字信号处理算法，并进行试验分析，优化算法；
第9-11月：选取适当的FPGA型号进行信号处理器的应用设计，并完成电路设计、电路布局和信号处理软件设计等；
第11-12月：在实验室中对所设计出的单频激光干涉仪进行实验测试，获得相应的数据和图像，对结果进行分析和评价，以验证方法的可行性和优越性，撰写毕业论文。
五、预期成果：
本研究预期能够设计出一种基于FPGA的单频激光干涉仪信号处理方法，并在实验中证明其可行性和优越性。同时本研究还将探索FPGA数字信号处理技术在光学干涉测量领域的应用，为数字信号处理在精密测量仪器中的应用提供新思路和解决方案，为我国精密测量仪器的研制提供一定的参考和指导。