基于FPGA數(shù)字鎖相實現(xiàn)的彈光調(diào)制測旋光技術(shù)研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，物質(zhì)的旋光性在食品安全、藥物鑒別、醫(yī)學(xué)、石油、化工等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，其中對旋光角的測量更是至關(guān)重要。由于彈光調(diào)制器高調(diào)制精度、寬光譜窗口、大視場角等優(yōu)點，選用彈光調(diào)制器對信號進行調(diào)制，同時利用數(shù)字鎖相解調(diào)技術(shù)獲取旋光角。
　　本文首先分析了旋光原理、彈光調(diào)制器工作原理以及數(shù)字鎖相解調(diào)技術(shù)的原理，并根據(jù)斯托克斯參量和穆勒矩陣推導(dǎo)出基于彈光調(diào)制器測旋光的原理，然后搭建了測量旋光的光路系統(tǒng)。然后設(shè)計了以FPGA

2、為核心的硬件電路，主要包括信號放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、串口通信模塊以及光耦隔離模塊等。在FPGA內(nèi)部完成了基于DDS技術(shù)方波驅(qū)動信號的產(chǎn)生、放大電路放大倍數(shù)的控制、A/D采集時鐘的控制和數(shù)字鎖相算法，并搭建SOPC系統(tǒng)實現(xiàn)了LabVIEW對FPGA的控制。其中，通過串口將數(shù)字鎖相的乘累加數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃abVIEW中，在LabVIEW中進行數(shù)據(jù)拼接，并最終在上位機中完成數(shù)據(jù)的分析和處理。同時，LabVIEW還可以發(fā)送數(shù)據(jù)到FPGA中，對驅(qū)