弹光调制干涉信号放大与处理电路的研究

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光谱测量技术目前已被广泛应用于科学研究、航天航空、环境监测等高科技领域。弹光调制傅里叶变换光谱仪作为一种新型的光谱仪,具有反应灵敏度高、光谱范围宽、抗震性强的优点,在光谱探测领域具有良好的应用前景。从弹光调制傅里叶变换光谱仪输出的干涉信号十分微弱,需要将转换后的电信号进行有效合理地放大滤波到AD采集范围,进而实现对干涉信号的实时采集储存和后续的数据处理。论文在分析弾光调制干涉信号的产生原理和幅频特性的基础上,分别将激光和高温黑体作为辐射源进行搭建弹光调制傅里叶变换光谱仪系统进行光谱反演。波长范围不同的辐射源会导致输出的电信号频率范围和幅值大小也不同。本文根据探测器输出干涉信号的幅值大小、带宽范围和所要求的AD电压接受范围,设计了电压增益在40dB左右的两级干涉信号放大电路,分别通过理论计算和Multisim软件仿真以及最后电路板的焊接测试进行研究干涉信号放大电路的稳定性、抗干扰性和自激振荡。接下来分别基于归一化方法计算出滤波电路元件参数和使用ADS射频电路软件设计了两路25M、50M低通无源滤波器,作用于放大电路后的滤波降噪。最后通过搭建完整的弹光调制光谱干涉仪系统进行验证本文所设计的放大滤波电路,论证了在前置系统中性能效果良好的放大干涉信号对后续干涉信号光谱反演的重要性。
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