TDLAS系统专用谐波信号处理器研究

摘要

基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的气体检测技术是获取痕量气体浓度的有效方法。常规TDLAS气体检测系统受限于内部集成度低、系统体积较大、建设成本高等缺点很难满足市场需求。本文对常规 TDLAS系统作以改进，提出具有高度集成化的TDLAS系统专用谐波信号处理器，该处理器集成了常规TDLAS系统中的信号发生器、锁相放大器和数据处理器的功能，增加了具有提高系统精度和稳定性的平衡探测电路，具有集成度高、体积小、检测精度高、建设成本低、应用范围广的特点。

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第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 TDLAS系统专用谐波信号处理器的发展现状

1.3 论文的主要研究内容

第二章 基于TDLAS技术的气体浓度检测原理

2.1分子选择性吸收光谱

2.2 Beer-Lambert定律

2.3 TDLAS技术介绍

2.4谐波检测原理

2.5浓度定量反演算法

2.6 基于DDS技术的任意信号发生器原理

2.7数字锁相放大器工作原理

2.8 TDLAS气体检测系统总体研究

第三章 系统电路部分设计

3.1电路总体设计

3.2信号发生电路

3.3平衡探测电路

3.4基于AD7663的信号采集电路

3.5 FPGA芯片及其外围电路

3.6以太网通信电路

3.7电源电路

第四章 基于DSP Builder的硬件设计

4.1 FPGA数字信号处理实现

4.2程序框架研究

4.3信号发生模块

4.4相移模块

4.5数字锁相放大器模块

4.6浓度反演模块

第五章 设计验证及展望

5.1数字信号处理算法仿真

5.2系统实验结果及分析

5.3今后工作安排

致谢

参考文献