长周期光纤光栅信号解调系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着光纤通信技术和传感技术的快速发展，光纤光栅作为一种新型的光纤器件，凭借其灵敏度高、抗电磁干扰能力强、体积小巧等优点，在光纤传感领域得到了广泛应用，并在温度、应变、压力等物理量的测量中展现出巨大的潜力。

长周期光纤光栅(lpfg)作为一种特殊类型的光纤光栅，因其对环境折射率变化的敏感特性，近年来在生物化学传感、环境监测等领域备受关注。

为了充分发挥长周期光纤光栅在传感领域的优势，设计高精度、高灵敏度的信号解调系统至关重要。

2. 本选题国内外研究状况综述

长周期光纤光栅(lpfg)作为一种重要的传感元件，其信号解调技术一直是国内外研究的热点。

近年来，随着光电子技术和信号处理技术的不断发展，长周期光纤光栅信号解调技术取得了显著的进展，涌现出多种新型解调方案。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题将针对长周期光纤光栅信号解调技术进行深入研究，设计并实现一种高精度、高灵敏度的信号解调系统。

主要研究内容包括以下几个方面：
1.长周期光纤光栅传感原理研究：分析长周期光纤光栅的结构特点、光学特性以及传感机理，建立其与被测量参数之间的关系模型，为解调系统的设计提供理论依据。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的研究方法，逐步推进研究工作。

1.首先，进行文献调研，了解长周期光纤光栅传感原理、信号解调技术、系统设计方法等方面的国内外研究现状，为课题研究奠定理论基础。

2.其次，根据研究目标和内容，确定解调系统的总体方案，包括解调原理、系统结构、关键器件等。

5. 研究的创新点

本课题致力于设计一种高精度、高灵敏度的长周期光纤光栅信号解调系统，预期在以下几个方面实现创新：
1.高精度解调算法研究：针对传统解调算法存在精度不高、易受噪声干扰等问题，研究基于数字信号处理技术的解调算法，例如小波变换、卡尔曼滤波等，提高解调精度和抗干扰能力。

2.高灵敏度解调结构设计：优化解调系统的光路结构和电路参数，例如采用平衡探测、差分放大等技术，抑制系统噪声，提高解调灵敏度。

3.多参数融合解调技术探索：将长周期光纤光栅与其他类型的传感器结合，例如布拉格光纤光栅、光纤法珀传感器等，研究多参数融合解调技术，实现对多种物理量的同时测量。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]刘玉君,王巍,张潮.基于树莓派和深度学习的长周期光纤光栅解调[j].光学仪器,2022,44(05):72-77.

[2]张鹏,周志远,周锐,张文.基于fpga的长周期光纤光栅解调系统设计[j].电子测量技术,2022,45(11):90-95.

[3]孙正,余重,周孟然,陈云,陈伟,谭理,杨青.基于嵌入式系统的长周期光纤光栅解调仪研究[j].传感器与微系统,2021,40(01):106-110.