干涉型光纖傳感器系統(tǒng)定位算法優(yōu)化和PCI接口驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告

干涉型光纖傳感器系統(tǒng)定位算法優(yōu)化和PCI接口驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究背景干涉型光纖傳感器是一種通過(guò)光學(xué)干涉效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量物理量的傳感器。在航空、軌道交通、建筑結(jié)構(gòu)、石油化工等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。然而，干涉型光纖傳感器需要進(jìn)行精確的定位才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量。本文旨在優(yōu)化干涉型光纖傳感器系統(tǒng)的定位算法，并實(shí)現(xiàn)PCI接口驅(qū)動(dòng)程序，為實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量提供技術(shù)支撐。二、研究?jī)?nèi)容2.1系統(tǒng)定位算法優(yōu)化在傳統(tǒng)的干涉型光纖傳感器系統(tǒng)中，常采用多光路徑干涉原理實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。該方法需要對(duì)光纖的空間位置進(jìn)行精確測(cè)量和定位，以確保兩光束出發(fā)點(diǎn)的空間位置精確重合。本文采用基于波前重構(gòu)的干涉型光纖傳感器系統(tǒng)定位算法，通過(guò)對(duì)多點(diǎn)參考光斑圖像進(jìn)行波前重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光纖空間位置的精確測(cè)量和定位。同時(shí)，為了提高定位精度，本文還采用了圖像配準(zhǔn)和相位差預(yù)測(cè)等優(yōu)化技術(shù)。2.2PCI接口驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)PCI接口是一種高速、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸接口，具有可靠性高、數(shù)據(jù)吞吐量大等優(yōu)點(diǎn)。本文實(shí)現(xiàn)了基于PCI接口的干涉型光纖傳感器數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)PCI接口驅(qū)動(dòng)程序的優(yōu)化，提高了數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)乃俣群蜏?zhǔn)確性。三、預(yù)期成果本文預(yù)期實(shí)現(xiàn)基于波前重構(gòu)的干涉型光纖傳感器系統(tǒng)定位算法和基于PCI接口的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，預(yù)期獲得如下成果：1.實(shí)現(xiàn)了干涉型光纖傳感器的高精度測(cè)量。2.提高了干涉型光纖傳感器系統(tǒng)的測(cè)量速度和準(zhǔn)確性。3.為干涉型光纖傳感器的實(shí)際應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。四、研究方法1.應(yīng)用MATLAB對(duì)波前重構(gòu)算法進(jìn)行模擬和優(yōu)化分析。2.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于PCI接口的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)。3.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證優(yōu)化算法的效果和提高數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)乃俣群蜏?zhǔn)確性的成果。五、進(jìn)度計(jì)劃第一階段：完成波前重構(gòu)算法模擬和優(yōu)化分析，編寫(xiě)算法程序。預(yù)計(jì)用時(shí)2個(gè)月。第二階段：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)基于PCI接口的數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)，編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序。預(yù)計(jì)用時(shí)2個(gè)月。第三階段：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，分析測(cè)量精度和數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)乃俣群蜏?zhǔn)確性。預(yù)計(jì)用時(shí)2個(gè)月。第四階段：撰寫(xiě)論文和準(zhǔn)備答辯。預(yù)計(jì)用時(shí)1個(gè)月。六、參考文獻(xiàn)1.PaolaDeNatale,DanieleTosi,StefanoSelleri.Opticalfiberinterferometricsensorsforstructuralhealthmonitoring.JournalofLightwaveTechnology,2018,36(7):1386-1397.2.NanBai,YoulongYu,XiaoyiBao.Dual-sensorinterrogationtechniqueformultiplexingofinterferometricsensorsbasedonsingle-sidebandmodulationandchirpedpulse.OpticsExpress,2015,23(4):4712-4721.3.ChunlongZhang,YapingWang,TuanGuo.Fiber-opticinterferometrictemperaturesensorsusingopticaltime-domainreflectometryandwavelengt