基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统的研究
张媛 高飞
摘 要： 对基于DSP和ARM的光纤光栅解调系统进行研究。针对以DSP，ARM为核心的系统电学部分进行设计；对信号解调算法的软件实现进行研究；最后，叙述了系统整体搭建的情况，同时还分析了对系统进行整体测试的情况，将理论研究运用到实际系统中，得到的实验结果验证了系统的实用性。
关键词： 光纤光栅； 可调谐F?P滤波器； 嵌入式系统； 寻峰与解调算法
中图分类号： TN919?34； TM417 文獻标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0097?04
Abstract： The fiber Bragg grating demodulation system based on DSP and ARM is studied. The electrical part of the system taking DSP and ARM as the core was designed. The software implementation of the signal demodulation algorithm is studied. The overall construction situation of the system is described， and its overall test situation is analyzed. The theoretical research is applied to the practical system. The practicality of the system was verified with experimental results.
Keywords： fiber Bragg grating； tunable F?P filter； embedded system； peak searching and demodulation algorithm
随着光纤的出现以及光纤通信技术的发展，光纤传感技术逐渐成为一门新兴的研究领域。当前，国内外的大型结构健康监测中，对于光纤光栅传感及解调系统的需求越来越大。在实际的工程应用当中，低成本、便携性好、高稳定性的光纤光栅解调仪将成为未来发展的趋势。针对目前光纤光栅解调系统中数据监测分析对于系统低成本、实时化、便携化的要求，本文对基于DSP和ARM的光纤光栅解调系统进行研究。
1 光纤光栅解调系统电学部分
1.1 A/D数据采集电路的设计及实现
1.1.1 A/D数据采集电路的硬件设计
由于本文所研究的基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统需要同时对可调谐F?P滤波器模块输出的标准信号与传感器信号进行A/D采样，因此在选用A/D芯片时首先需要考虑的是能够进行多通道同步采样。其次，由于原始信号变化较快，而A/D数据采集电路的精度对于系统整体的精度有着非常重要的影响，因此选择的A/D芯片应该具有较高的采样速率与较高的分辨率。同时，考虑到原始信号的幅值范围，在选择A/D芯片时应该确保输入引脚的极性和电压输入范围满足系统要求。最终，选择AD公司较新推出的AD7606芯片。
1.1.2 A/D数据采集电路的软件设计
对A/D数据采集电路的软件设计需要完成的功能是在DSP F2812芯片中用程序控制AD7606电路正常工作，并且能够准确读取A/D转换后的结果。另外，还需要通过[Dout0]引脚向可调谐F?P滤波器模块发送一个锯齿波扫描起始信号。
软件设计有以下两个方面的选择：
（1） 选择AD7606的工作模式。为了便于程序控制，AD7606选择CONVST转换后的数据读取模式，由于电路中已将所有通道启动转换信号引脚CONVST A，CONVST B连接到了一起。所以当程序发出CONVST指令后，BUSY工作忙信号将会被拉高。当经过大约[tconv=]35 ms后，连接BUSY信号的引脚将检测到一个下降沿信号。然后根据设定，经过[t4]时间后，程序将发出[CS]使能信号。
（2） 选择AD7606与DSP的通信方式。由于电路设计时采用的是串行读取模式，因此软件设计中也要采取串行读取模式。当程序发出[CS]使能信号后，AD7606将根据输入的时钟周期开始向DSP串行传输转换后的数据。由于AD7606是8通道同步采样芯片，因此8个通道的转换数据将以通道1、通道2、…、通道8的顺序从DoutA口依次输出。另外，FIRSTDATA引脚输出的高电平信号表示DoutA引脚正在传输第一通道的数据。
考虑到DSP F2812需要同步接收来自AD7606多个通道转换后的数据，并且传输的数据量很大，因此采用DSP F2812芯片内部的多通道缓冲串行接口（McBSP）与AD7606的引脚进行连接。另外，配合DSP上GPIO的输入输出，就可以完成DSP和A/D间的通信任务。A/D数据采集电路软件设计流程图如图1所示。
1.2 DSP TMS320F2812部分的设计
（1） DSP TMS320F2812软件设计
DSP部分软件设计流程为：初始化DSP系统各控制模块、初始化通用I/O口、初始化PIE中断向量表、初始化各外设模块、初始化A/D采集模块等。之后系统运行在循环模式，等待A/D的中断响应。当DSP接收到A/D数据采集的中断响应后，通过GPIO口向可调谐F?P滤波器模块发送锯齿波扫描起始信号。之后A/D模块对可调谐F?P滤波器模块输入的多路模拟信号进行同步采样，采样完成后，DSP调用数据处理、寻峰算法、波长解调算法等进行波长数据解调。最后，将解调后的数据发送给ARM芯片，中断结束，清除中断标志位，程序返回循环状态。DSP部分软件设计流程图如图2所示。
（2） 多通道缓冲串口实现DSP与A/D通信
DSP TMS320F2812芯片的多通道缓冲串口（McBSP）能够和兼容McBSP的设备进行接口通信。采用McBSP方式还可以同步发送或接收8/16/32位等串行数据。McBSP通过数据发送引脚（DX）/接收引脚（DR）和其他兼容的设备进行通信，通常采用下列信号进行控制：McBSP的时钟和帧同步：CLKX（发送时钟）、CLKR（接收时钟）、FSX（发送帧同步）、FSR（接收幀同步）。
软件设计方面，首先需要配置McBSP寄存器的值。主要包括以下内容：McBSP工作在FIFO接收中断模式，接收单相位帧，接收字长为16位，内部时钟模式等。软件设计流程图如图3所示。
通过软硬件两方面的设计，就能够让DSP F2812接收到AD7606转换后的数据。
（3） 利用串行通信接口实现DSP与ARM通信
由于系统需要将DSP采集并解调后的数据发送给ARM芯片，并且ARM电路与DSP电路均具有串行通信接口，因此选择了既稳定又可靠的SCI串口通信方式进行两者间的通信。对于TMS320F2812芯片中SCI串行通信接口的软件设计流程图如图4所示。基本步骤与McBSP程序设计思路一致。值得一提的是，当系统进行SCI初始化时，需要对SCI控制寄存器进行配置，以设定串口的工作模式。
1.3 ARM S3C2410部分的设计
（1） ARM S3C2410软件设计
系统中ARM部分的主要功能是将解调后的数据进行液晶屏显示，并且设有网络外设接口，以便与外设通信使用。ARM部分软件设计流程为：初始化ARM系统各控制模块，初始化通用I/O口、初始化以太网口。程序运行在循环状态，等待串口接收来自DSP的传输数据。对于接收到的数据，ARM芯片在液晶屏上进行显示输出，以此作为系统的用户界面。在此之后，ARM清除串口通信中断标志位，程序返回循环状态。ARM部分软件设计流程图如图5所示。
（2） ARM S3C2410利用DMA方式实现ARM与DSP通信
ARM在利用DMA方式与DSP进行通信前，需要对DMA相关寄存器进行配置，其中包括数据源地址初始化，传输目标地址初始化，设定数据源地址增长方式，设定传输目标地址增长方式，设定请求模式，同步模式，选择传输单位大小，传输数据大小等。对系统进行初始化以及对DMA寄存器进行初始化等操作之后，ARM芯片可以同DSP芯片进行串口DMA方式通信。
1.4 信号解调算法的软件实现
在用Matlab 7.0对信号解调算法进行仿真实验之后，还需要对其在实际的嵌入式系统软件中进行实现。考虑到DSP开发板的存储器大小及指令的复杂程度，因此系统选用极值定位法进行寻峰，解调时使用二次多项式拟合。解调算法软件设计流程图如图6所示。
2 光纤光栅解调系统测试
2.1 系统整体搭建
系统的光学部分及电学部分调试好以后，将系统各组成部分连接在一起进行系统整体搭建。系统搭建时确认各电气连接正确，特别是确认可调谐F?P滤波器模块模拟信号输出符合电学部分A/D数据采集电路电压的输入范围。
2.2 光纤光栅解调系统测试
对于光纤光栅解调系统还没有一套十分成熟的标定方法，因此将本系统与目前比较完善的光纤光栅传感系统分析仪进行对比实验的方法来对本系统进行测试。由于整个光纤光栅传感解调系统由光纤光栅传感器与光纤光栅解调系统两部分构成，因此对于光纤光栅解调系统的测试需要排除光纤光栅传感器本身精度问题的影响。在本文中，采用如下的实验方法进行解调系统测试。
在盛有一定容积纯净水的容器内，放入一个Pt100铂电阻电学温度传感器，同时放入一只光纤光栅温度传感器，让两种类别的传感器同时测量容器内的水温变化。总共进行两组实验：
第一组实验：将光纤光栅温度传感器接入光纤光栅传感系统分析仪，将Pt100铂电阻温度传感器接入电学数据采集系统。通过改变水温，分别记录下两类传感器的读数。
第二组实验：将光纤光栅温度传感器接入本文研究的基于嵌入式的光纤光栅解调系统，Pt100铂电阻温度传感器则接入与第一组实验中相同的电学数据采集系统，通过改变水温，再分别记录下两类传感器的读数。
由于铂电阻温度传感器的电学检测系统相对精确，同时光纤光栅传感系统分析仪也十分完善，因此在第一组实验中两类传感器测得数据的相对误差，主要来自电学传感器与光学传感器本身的差别。在第二组实验中，基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统与铂电阻温度传感器测得的数据，与第一组实验中的数据进行对比，即可分析出本文研究的基于嵌入式光纤光栅解调系统本身存在的误差。
（1） 第一组实验概述
电学温度传感器数据采集系统包括：Pt100铂电阻温度传感器，稳压电源，A/D数据采集卡，计算机。实验时，向水缸内缓慢均匀地加入温水，水温从36 ℃左右迅速上升，此时铂电阻的阻值发生相应变化，通过高精度的A/D数据采集卡测得铂电阻两端电压值，再根据计算公式计算出当前的水温，并在计算机上显示输出。而光纤光栅温度传感器本身不需要电源输入，将其放置在水缸中，该传感器将光纤光栅传感系统分析仪内部光源发出的光反射回去，反射光的中心波长[λ]与被测水温[T]满足以下关系式：
[T=k（λ-λ0）+T0] （1）
在该实验中，温度传感器系数为[k，]初始中心波长为[λ0，]初始温度值[T0]分别为：[k=97.087，λ0=1 556.160 nm，][T0=36.0 ℃。]当水温上升时，反射光的中心波长[λ]发生变化，这样根据反射光的波长就能计算出被测水温。
（2） 第二组实验概述
Pt100铂电阻温度传感器、光纤光栅温度传感器，与第一组实验时完全一致，不同的是光纤光栅温度传感器不再接入光纤光栅传感系统分析仪，而是接入本文研究的基于嵌入式的光纤光栅解调系统。由于本组实验中的初始温度与实验一不完全一致，因此對于式（1）中的系数需要稍作修正：[k=97.087， λ0=1 556.121 nm， ][T0=36.7 ℃，]选取在水温变化过程中，铂电阻温度传感器测得的温度相同的点，对比分析本文研究的基于嵌入式的光纤光栅解调系统的测量值与光纤光栅传感系统分析仪的测量值，如表1所示。
由表1可以得出，基于嵌入式的光纤光栅解调系统的测量值与光纤光栅传感系统分析仪的测量值之间的相对误差在±3%以内，符合设计要求。对于减小系统误差的方案，主要是进一步提高系统内A/D数据采集电路的实际精度，以及完善与优化系统所使用的寻峰解调算法。综上所述，通过该对比试验，基本验证了解调系统所使用算法的正确性，系统满足设计要求，系统的基本功能得以实现。
3 结 论
本文对基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统进行了研究。基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统具有便携性好，系统集成度高等优点，有效地降低了系统的成本，缩小了系统的体积。本文完成了对A/D数据采集电路的软硬件设计，实现了对DSP，ARM系统的软件设计，同时，对信号解调算法的软件实现进行了研究，将系统光学部分和电学部分组合起来，搭建了基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统，并进行了系统测试，基本达到了预期目标。
参考文献
[1] 唐波，黄俊斌，顾宏灿，等.基于可调谐F?P滤波器的光纤光栅波长解调算法研究[J].舰船电子工程，2013，33（12）：42?45.
[2] 蔡能宏，闫连山，陈娟子，等.基于可调谐F?P滤波器的光纤光栅传感解调系统寻峰算法对比分析[J].仪表技术与传感器，2013（4）：100?102.
[3] 王鹏，赵洪，刘杰，等.基于可调谐F?P滤波器的FBG波长解调系统的动态实时校准方法[J].光学学报，2015（8）：77?84.
[4] 蔡锦荣.基于F?P可调谐光滤波器的FBG传感解调系统的设计[J].江苏现代计量，2013（1）：34?35.
[5] 拱息发，姚飞，陈溢文.一种可调谐滤波器特性研究[J].光通信技术，2015，39（3）：33?34.
[6] 张天地，贺锋涛，周强，等.光纤光栅解调系统的寻峰算法研究[J].激光技术，2013，37（1）：36?39.
[7] 沈庆河，刘嵘，刘辉.基于气体特征吸收谱线的电缆光纤光栅温度监测系统[J].现代电子技术，2015，38（5）：142?144.
[8] 胡颖，莫文琴，柴大虎.基于F?P滤波器的光纤光栅解调中寻峰算法分析[J].光通信技术，2014，38（12）：17?20.
摘 要： 对基于DSP和ARM的光纤光栅解调系统进行研究。针对以DSP，ARM为核心的系统电学部分进行设计；对信号解调算法的软件实现进行研究；最后，叙述了系统整体搭建的情况，同时还分析了对系统进行整体测试的情况，将理论研究运用到实际系统中，得到的实验结果验证了系统的实用性。
关键词： 光纤光栅； 可调谐F?P滤波器； 嵌入式系统； 寻峰与解调算法
中图分类号： TN919?34； TM417 文獻标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0097?04
Abstract： The fiber Bragg grating demodulation system based on DSP and ARM is studied. The electrical part of the system taking DSP and ARM as the core was designed. The software implementation of the signal demodulation algorithm is studied. The overall construction situation of the system is described， and its overall test situation is analyzed. The theoretical research is applied to the practical system. The practicality of the system was verified with experimental results.
Keywords： fiber Bragg grating； tunable F?P filter； embedded system； peak searching and demodulation algorithm
随着光纤的出现以及光纤通信技术的发展，光纤传感技术逐渐成为一门新兴的研究领域。当前，国内外的大型结构健康监测中，对于光纤光栅传感及解调系统的需求越来越大。在实际的工程应用当中，低成本、便携性好、高稳定性的光纤光栅解调仪将成为未来发展的趋势。针对目前光纤光栅解调系统中数据监测分析对于系统低成本、实时化、便携化的要求，本文对基于DSP和ARM的光纤光栅解调系统进行研究。
1 光纤光栅解调系统电学部分
1.1 A/D数据采集电路的设计及实现
1.1.1 A/D数据采集电路的硬件设计
由于本文所研究的基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统需要同时对可调谐F?P滤波器模块输出的标准信号与传感器信号进行A/D采样，因此在选用A/D芯片时首先需要考虑的是能够进行多通道同步采样。其次，由于原始信号变化较快，而A/D数据采集电路的精度对于系统整体的精度有着非常重要的影响，因此选择的A/D芯片应该具有较高的采样速率与较高的分辨率。同时，考虑到原始信号的幅值范围，在选择A/D芯片时应该确保输入引脚的极性和电压输入范围满足系统要求。最终，选择AD公司较新推出的AD7606芯片。
1.1.2 A/D数据采集电路的软件设计
对A/D数据采集电路的软件设计需要完成的功能是在DSP F2812芯片中用程序控制AD7606电路正常工作，并且能够准确读取A/D转换后的结果。另外，还需要通过[Dout0]引脚向可调谐F?P滤波器模块发送一个锯齿波扫描起始信号。
软件设计有以下两个方面的选择：
（1） 选择AD7606的工作模式。为了便于程序控制，AD7606选择CONVST转换后的数据读取模式，由于电路中已将所有通道启动转换信号引脚CONVST A，CONVST B连接到了一起。所以当程序发出CONVST指令后，BUSY工作忙信号将会被拉高。当经过大约[tconv=]35 ms后，连接BUSY信号的引脚将检测到一个下降沿信号。然后根据设定，经过[t4]时间后，程序将发出[CS]使能信号。
（2） 选择AD7606与DSP的通信方式。由于电路设计时采用的是串行读取模式，因此软件设计中也要采取串行读取模式。当程序发出[CS]使能信号后，AD7606将根据输入的时钟周期开始向DSP串行传输转换后的数据。由于AD7606是8通道同步采样芯片，因此8个通道的转换数据将以通道1、通道2、…、通道8的顺序从DoutA口依次输出。另外，FIRSTDATA引脚输出的高电平信号表示DoutA引脚正在传输第一通道的数据。
考虑到DSP F2812需要同步接收来自AD7606多个通道转换后的数据，并且传输的数据量很大，因此采用DSP F2812芯片内部的多通道缓冲串行接口（McBSP）与AD7606的引脚进行连接。另外，配合DSP上GPIO的输入输出，就可以完成DSP和A/D间的通信任务。A/D数据采集电路软件设计流程图如图1所示。
1.2 DSP TMS320F2812部分的设计
（1） DSP TMS320F2812软件设计
DSP部分软件设计流程为：初始化DSP系统各控制模块、初始化通用I/O口、初始化PIE中断向量表、初始化各外设模块、初始化A/D采集模块等。之后系统运行在循环模式，等待A/D的中断响应。当DSP接收到A/D数据采集的中断响应后，通过GPIO口向可调谐F?P滤波器模块发送锯齿波扫描起始信号。之后A/D模块对可调谐F?P滤波器模块输入的多路模拟信号进行同步采样，采样完成后，DSP调用数据处理、寻峰算法、波长解调算法等进行波长数据解调。最后，将解调后的数据发送给ARM芯片，中断结束，清除中断标志位，程序返回循环状态。DSP部分软件设计流程图如图2所示。
（2） 多通道缓冲串口实现DSP与A/D通信
DSP TMS320F2812芯片的多通道缓冲串口（McBSP）能够和兼容McBSP的设备进行接口通信。采用McBSP方式还可以同步发送或接收8/16/32位等串行数据。McBSP通过数据发送引脚（DX）/接收引脚（DR）和其他兼容的设备进行通信，通常采用下列信号进行控制：McBSP的时钟和帧同步：CLKX（发送时钟）、CLKR（接收时钟）、FSX（发送帧同步）、FSR（接收幀同步）。
软件设计方面，首先需要配置McBSP寄存器的值。主要包括以下内容：McBSP工作在FIFO接收中断模式，接收单相位帧，接收字长为16位，内部时钟模式等。软件设计流程图如图3所示。
通过软硬件两方面的设计，就能够让DSP F2812接收到AD7606转换后的数据。
（3） 利用串行通信接口实现DSP与ARM通信
由于系统需要将DSP采集并解调后的数据发送给ARM芯片，并且ARM电路与DSP电路均具有串行通信接口，因此选择了既稳定又可靠的SCI串口通信方式进行两者间的通信。对于TMS320F2812芯片中SCI串行通信接口的软件设计流程图如图4所示。基本步骤与McBSP程序设计思路一致。值得一提的是，当系统进行SCI初始化时，需要对SCI控制寄存器进行配置，以设定串口的工作模式。
1.3 ARM S3C2410部分的设计
（1） ARM S3C2410软件设计
系统中ARM部分的主要功能是将解调后的数据进行液晶屏显示，并且设有网络外设接口，以便与外设通信使用。ARM部分软件设计流程为：初始化ARM系统各控制模块，初始化通用I/O口、初始化以太网口。程序运行在循环状态，等待串口接收来自DSP的传输数据。对于接收到的数据，ARM芯片在液晶屏上进行显示输出，以此作为系统的用户界面。在此之后，ARM清除串口通信中断标志位，程序返回循环状态。ARM部分软件设计流程图如图5所示。
（2） ARM S3C2410利用DMA方式实现ARM与DSP通信
ARM在利用DMA方式与DSP进行通信前，需要对DMA相关寄存器进行配置，其中包括数据源地址初始化，传输目标地址初始化，设定数据源地址增长方式，设定传输目标地址增长方式，设定请求模式，同步模式，选择传输单位大小，传输数据大小等。对系统进行初始化以及对DMA寄存器进行初始化等操作之后，ARM芯片可以同DSP芯片进行串口DMA方式通信。
1.4 信号解调算法的软件实现
在用Matlab 7.0对信号解调算法进行仿真实验之后，还需要对其在实际的嵌入式系统软件中进行实现。考虑到DSP开发板的存储器大小及指令的复杂程度，因此系统选用极值定位法进行寻峰，解调时使用二次多项式拟合。解调算法软件设计流程图如图6所示。
2 光纤光栅解调系统测试
2.1 系统整体搭建
系统的光学部分及电学部分调试好以后，将系统各组成部分连接在一起进行系统整体搭建。系统搭建时确认各电气连接正确，特别是确认可调谐F?P滤波器模块模拟信号输出符合电学部分A/D数据采集电路电压的输入范围。
2.2 光纤光栅解调系统测试
对于光纤光栅解调系统还没有一套十分成熟的标定方法，因此将本系统与目前比较完善的光纤光栅传感系统分析仪进行对比实验的方法来对本系统进行测试。由于整个光纤光栅传感解调系统由光纤光栅传感器与光纤光栅解调系统两部分构成，因此对于光纤光栅解调系统的测试需要排除光纤光栅传感器本身精度问题的影响。在本文中，采用如下的实验方法进行解调系统测试。
在盛有一定容积纯净水的容器内，放入一个Pt100铂电阻电学温度传感器，同时放入一只光纤光栅温度传感器，让两种类别的传感器同时测量容器内的水温变化。总共进行两组实验：
第一组实验：将光纤光栅温度传感器接入光纤光栅传感系统分析仪，将Pt100铂电阻温度传感器接入电学数据采集系统。通过改变水温，分别记录下两类传感器的读数。
第二组实验：将光纤光栅温度传感器接入本文研究的基于嵌入式的光纤光栅解调系统，Pt100铂电阻温度传感器则接入与第一组实验中相同的电学数据采集系统，通过改变水温，再分别记录下两类传感器的读数。
由于铂电阻温度传感器的电学检测系统相对精确，同时光纤光栅传感系统分析仪也十分完善，因此在第一组实验中两类传感器测得数据的相对误差，主要来自电学传感器与光学传感器本身的差别。在第二组实验中，基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统与铂电阻温度传感器测得的数据，与第一组实验中的数据进行对比，即可分析出本文研究的基于嵌入式光纤光栅解调系统本身存在的误差。
（1） 第一组实验概述
电学温度传感器数据采集系统包括：Pt100铂电阻温度传感器，稳压电源，A/D数据采集卡，计算机。实验时，向水缸内缓慢均匀地加入温水，水温从36 ℃左右迅速上升，此时铂电阻的阻值发生相应变化，通过高精度的A/D数据采集卡测得铂电阻两端电压值，再根据计算公式计算出当前的水温，并在计算机上显示输出。而光纤光栅温度传感器本身不需要电源输入，将其放置在水缸中，该传感器将光纤光栅传感系统分析仪内部光源发出的光反射回去，反射光的中心波长[λ]与被测水温[T]满足以下关系式：
[T=k（λ-λ0）+T0] （1）
在该实验中，温度传感器系数为[k，]初始中心波长为[λ0，]初始温度值[T0]分别为：[k=97.087，λ0=1 556.160 nm，][T0=36.0 ℃。]当水温上升时，反射光的中心波长[λ]发生变化，这样根据反射光的波长就能计算出被测水温。
（2） 第二组实验概述
Pt100铂电阻温度传感器、光纤光栅温度传感器，与第一组实验时完全一致，不同的是光纤光栅温度传感器不再接入光纤光栅传感系统分析仪，而是接入本文研究的基于嵌入式的光纤光栅解调系统。由于本组实验中的初始温度与实验一不完全一致，因此對于式（1）中的系数需要稍作修正：[k=97.087， λ0=1 556.121 nm， ][T0=36.7 ℃，]选取在水温变化过程中，铂电阻温度传感器测得的温度相同的点，对比分析本文研究的基于嵌入式的光纤光栅解调系统的测量值与光纤光栅传感系统分析仪的测量值，如表1所示。
由表1可以得出，基于嵌入式的光纤光栅解调系统的测量值与光纤光栅传感系统分析仪的测量值之间的相对误差在±3%以内，符合设计要求。对于减小系统误差的方案，主要是进一步提高系统内A/D数据采集电路的实际精度，以及完善与优化系统所使用的寻峰解调算法。综上所述，通过该对比试验，基本验证了解调系统所使用算法的正确性，系统满足设计要求，系统的基本功能得以实现。
3 结 论
本文对基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统进行了研究。基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统具有便携性好，系统集成度高等优点，有效地降低了系统的成本，缩小了系统的体积。本文完成了对A/D数据采集电路的软硬件设计，实现了对DSP，ARM系统的软件设计，同时，对信号解调算法的软件实现进行了研究，将系统光学部分和电学部分组合起来，搭建了基于嵌入式系统的光纤光栅解调系统，并进行了系统测试，基本达到了预期目标。
参考文献
[1] 唐波，黄俊斌，顾宏灿，等.基于可调谐F?P滤波器的光纤光栅波长解调算法研究[J].舰船电子工程，2013，33（12）：42?45.
[2] 蔡能宏，闫连山，陈娟子，等.基于可调谐F?P滤波器的光纤光栅传感解调系统寻峰算法对比分析[J].仪表技术与传感器，2013（4）：100?102.
[3] 王鹏，赵洪，刘杰，等.基于可调谐F?P滤波器的FBG波长解调系统的动态实时校准方法[J].光学学报，2015（8）：77?84.
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[7] 沈庆河，刘嵘，刘辉.基于气体特征吸收谱线的电缆光纤光栅温度监测系统[J].现代电子技术，2015，38（5）：142?144.
[8] 胡颖，莫文琴，柴大虎.基于F?P滤波器的光纤光栅解调中寻峰算法分析[J].光通信技术，2014，38（12）：17?20.
