光线信号采集与处理模块介绍

现代信息社会中通讯联系是家喻户晓，几乎人人都要用到它。过去用铜线联结的电话电讯已经不能满足城市通讯的需要，近年发1／10的细丝，一根光纤电缆可纳上千个通道。多通道增加了通讯的容量、提高了效率。另外光纤传输的光损失小，约为0．2dB／km，因此失真度小，通讯质量高。光缆的敷设使全世界通讯进行了一次革新。现在不仅是电话电讯用光纤，高清晰电视传送也用光纤，计算机联网也是光纤，—根光缆可做多种用途，对现代信息社会作出了巨大的贡献。我国光缆实际敷设量已达120—150万公里，1998年生产光纤250万公里，光纤通信市场每年以20％速度递增，光纤通讯产品的销售额约为200亿元/年左右。慕雷电子“超宽带信号高速数据连续采集存储回放系统”和“光纤信号高速记录回放系统”已大量应用于科研及国防等领域  。     

1.1 结构设计

系统结构如图3部分。发射端由2级模块、1级模块用于采集应变信号，每个16路应变信号；3级模块用于数据复接和通信，每个16只256路应变信号；每个16只二级模块，最多可采集3只3级模块把采集到的1级、1级模块就可以满足要求，组合自由。如果其中某一模块不能正常工作，可以直接更换而不影响整个系统的工作。

微弱信号的检测，存在以下难点：（2）应变片阻值一致性差，造成测量误差。（4）A/D转换位数多，则转换精度高、速率低。反之，则转换精度低、速率高。（6）由于开始悬挂重物时，悬梁臂的抖动，会使输出电压不稳定，从而产生误差。

针对以上问题，文中提出的改进方法如下：（2）对应变片进行筛选，采用物理性能相同的应变片。（4）在满足速率性能指标的前提下尽可能提高5）进一步准确的设计滤波器，将噪声信号充分滤除。（16路串行数据送到CPLD把16路应变信号，256路应变数据，256路应变数据进行数据复接、数据编码、并串转换等一系列处理，转换成按一定次数排列的串行信号，发送到下一级模块。