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基于FPGA的EFPI传感器解调系统研究的开题报告
开题报告：基于FPGA的EFPI传感器解调系统研究
摘要：
EFPI传感器是一种高精度、广泛应用于光纤传感领域的传感器，其工作原理是利用电子干涉效应来测量光纤中的物理量。本文旨在设计一种基于FPGA的EFPI传感器解调系统，实现对传感信号的解调和精确测量。通过分析EFPI传感器的特点和工作原理，建立了基于Mach-Zehnder干涉仪解调EFPI传感器信号的数学模型，并将其转化为FPGA可实现的算法。通过VHDL语言编写程序，并基于Xilinx平台进行仿真和验证，最终实现了EFPI传感器信号的解调和精确测量，具有较高的准确性和稳定性。
关键词：EFPI传感器；FPGA；解调；数学模型；VHDL
1.研究背景和意义
EFPI传感器是一种非常重要的光纤传感器，其可以测量光纤中的强度、位移、温度、压力等物理量。EFPI传感器具有高灵敏度、高分辨率、无电磁干扰和宽测量范围等优点，在工业、医疗、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
传统的EFPI传感器解调系统通常采用锁相放大器或单片机等方式实现信号的解调和测量，但存在精度低、实时性差、扩展性不强等问题。因此，设计一种基于FPGA的EFPI传感器解调系统具有非常重要的意义，可以提高传感器的精度和可靠性，同时实现实时性要求。
2.研究内容和方法
本文的研究内容为基于FPGA的EFPI传感器解调系统设计与实现。首先，通过分析EFPI传感器的特点和工作原理，建立了基于Mach-Zehnder干涉仪解调EFPI传感器信号的数学模型。然后，将数学模型转化为FPGA可实现的算法，并基于VHDL语言编写程序。最后，通过Xilinx平台进行仿真和验证，实现EFPI传感器信号的解调和精确测量。
3.预期成果和意义
本文设计的基于FPGA的EFPI传感器解调系统可以实现对传感信号的高精度解调和测量，具有较高的准确性和稳定性，同时具有较高的实时性。通过本文的研究，可以提高EFPI传感器的应用性能和质量，推进光纤传感技术的发展，为相关领域的发展提供技术支持。
4.计划进度
本文的研究计划分为三个阶段：文献调研和理论分析、系统设计和实现、系统测试和结果分析。预计完成时间为6个月，具体进度如下：
第一阶段（2个月）：查阅相关文献，分析EFPI传感器的工作原理和特点，建立数学模型，确定解调算法。
第二阶段（2个月）：基于VHDL语言编写程序，实现EFPI传感器信号的解调和精确测量。
第三阶段（2个月）：基于Xilinx平台进行系统仿真和测试，分析系统性能和结果，并撰写论文。
5.参考文献
[1]纪阳，吴聪，王建军.基于EFPI光纤传感技术的求解偏距值的模型[J].传感技术学报，2018，31(12)：1878-1884.
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