相位调制激光干涉仪信号处理方法研究

【摘要】近些年，随着MEMS、超精密加工等技术的快速发展，许多测量仪器都在往纳米级甚至亚纳米级的分辨率和精度方向发展。而激光干涉测量技术在位移测量中具有精度高，范围大的特性。在激光干涉测量中，信号处理方法在很大程度上影响着测量精度。为了达到纳米级的测量精度，如今许多激光干涉仪的研究主要集中在对干涉信号的处理方法上。论文介绍了偏振光的相位调制干涉位移测量的原理和载波方式，如何对相位调制干涉测量系统的相位调制干涉信号进行解调是本论文研究的重点。基于虚拟仪器技术，本论文设计了基于LabVIEW软件平台的相位调制激光干涉位移测量信号处理系统。主要完成了以下工作内容：1、对基于反正切运算的相位载波信号解调方法和锁相环解调方法进行了分析对比，选用锁相环解调方法对相位调制激光干涉位移测量信号进行相位解调。2、对锁相环解调关键技术进行了详细研究，并分析该方法中各个关键参数的设置。基于虚拟仪器技术，建立了相位调制激光干涉位移测量信号解调的软硬件处理平台，以PCI6221数据采集卡作为硬件核心，利用LabVIEW软件平台构建数据采集程序和锁相环解调软件算法，实现对干涉信号的实时解调。3、在LabVIEW软件平台下，提出使用模块化编程思想进行软件优化建议，并最终给出了测量实验。锁相环解调方法可有效提高信号的分辨率，易于实现调制信号的高倍数细分，同时保证信号辨向对测量信号精度没有显著影响。本论文工作内容为相位调制干涉仪提供了有效的信号处理方法。
【作者】付志远；
【导师】夏豪杰；
【作者基本信息】合肥工业大学，仪器仪表工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】相位调制；干涉；信号解调；细分；

【参考文献】
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