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Real-time signal processing and hardware development for a wavelength-modulated optical fiber sensor system.

机译：波长调制光纤传感器系统的实时信号处理和硬件开发。

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摘要

The use of optical fiber sensors is increasing widely in civil, industrial, and military applications mainly due to their, (a) miniature size, (b) high sensitivity, (c) immunity from electro-magnetic interference, (d) resistance to harsh environments, (e) remote signal processing ability, and, (f) multiplexing capabilities. Because of these advantages a variety of optical fiber sensing techniques have evolved over the years having potentials for myriad of applications. One very challenging job, for any of these optical fiber sensing techniques, is to implement a stand alone system with the design and development of all the signal processing models along with the necessary hardware, firmware, and software satisfying the real-time signal processing requirements. In this work we first develop the equations for the system model of the wavelength modulated extrinsic Fabry-Perot interferometric (EFPI) optical fiber sensor, and then design and build all the hardware and software necessary to implement a stand-alone system, satisfying all the requirements of the real-time signal processing capabilities. We also present the real-time system constructions and the signal processing techniques for the fiber Bragg grating (FBG) and the long period grating (LPG) sensors, and develop all the necessary signal processing software for the FBG system. The Texas Instruments TMS32OC40 floating point digital signal processing (DSP) chip is used as the mother processor for the system. All the hardware and software necessary to interface the stand alone system to the Internet is also designed and developed, and one can establish a client/server environment using the TCP/IP protocol suite to acquire data, and/or monitor or control the system, using computers having Internet IP addresses assigned to them.
机译：光纤传感器在民用，工业和军事应用中的使用正在广泛增加，这主要是由于以下原因：（a）尺寸小，（b）高灵敏度，（c）不受电磁干扰，（d）耐恶劣环境（e）远程信号处理能力，以及（f）复用能力。由于这些优点，多年来发展了多种光纤传感技术，具有无数种应用潜力。对于任何一种光纤传感技术来说，一项非常具有挑战性的工作是实现一个独立的系统，其中包括所有信号处理模型以及满足实时信号处理要求的必要硬件，固件和软件的设计和开发。 。在这项工作中，我们首先为波长调制外在法布里-珀罗干涉测量（EFPI）光纤传感器的系统模型开发方程，然后设计和构建实现独立系统所需的所有硬件和软件，满足所有要求。实时信号处理能力的要求。我们还介绍了光纤布拉格光栅（FBG）和长周期光栅（LPG）传感器的实时系统结构和信号处理技术，并为FBG系统开发了所有必要的信号处理软件。德州仪器（TI）的TMS32OC40浮点数字信号处理（DSP）芯片用作系统的主处理器。还设计和开发了将独立系统连接到Internet所需的所有硬件和软件，并且可以使用TCP / IP协议套件建立客户端/服务器环境以获取数据和/或监视或控制系统，使用为其分配了Internet IP地址的计算机。

著录项

  • 作者

    Musa, Shah Mohammed.;

  • 作者单位

    Virginia Polytechnic Institute and State University.;

  • 授予单位 Virginia Polytechnic Institute and State University.;
  • 学科 Engineering Electronics and Electrical.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 1997
  • 页码 144 p.
  • 总页数 144
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 无线电电子学、电信技术;
  • 关键词

  • 入库时间 2022-08-17 11:48:59

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