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随着超大规模集成电路(VLSI)技术和计算机技术的飞速发展,数字信号处理(DSP)技术在通信、工程监测等领域中有了广泛的应用,在工程监测中当分布式光纤传感技术被提出后,就以显著的优点得到业界的极大支持和推广,发展迅速。本文从特殊场合的工程监测的需要的角度出发,研究并实现了一种简易光纤压力传感器。 本文首先论述了光纤中光传输的几何条件,并从光波导的角度分析了光纤中传输时多种模式的光波同时存在的条件,以及模式的互相转换等条件,并给出了光纤中衰减和距离的关系式,为OTDR(Optic Time Domain Reflect)曲线的绘制提供了理论依据。接下来文中详细论述了光纤中瑞利散射引起的损耗,并研究了背向散射光的特性,分析了被处理信号的特性,针对被处理信号的特性采用最有效的处理方法——取样积分器,也叫BOXCAR。文中对BOXCAR的原理、实用处理信号的特性、处理前后信噪比的提高倍数做了详尽的讨论。最后文中还对压力传感装置的感应原理作了详细的论述,所有这些都为分布式光纤微弯压力传感器的实现提供了确实可靠的理论依据。 最后,本文以DSP(TMS320VC5402)为中心,构建了实现该系统的硬件平台,并对系统中的每部分作了详细的讲述,体现了该系统的优点。依据前面分布式传感器的基本原理,用软件实现了数据的采集和处理过程,并画出了OTDR曲线,实现了该系统。文中还分析了所实现的系统的性能以及不足,提出了改进的方案。 本文所研究的内容适应当代科学技术的发展与更新,尤其在分布式光纤传感领域具有一定的研究价值和实用性。