1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济的发展，各种工程、应用对传感器的要求越来越高，电传感器越来越不能满足某些情况下的需求，与此同时随着光纤通信技术的发展，光纤传感技术被提出并迅速发展起来，并在研究和工程应用方面取得一系列重大成就，从而被各界高度重视和广泛的研究，逐步发展为继光纤通信产业之后又一大光纤应用产业。光纤传感器技术是多门学科融合的新一代传感技术，其以光波为载体，光纤为传输媒介，通过对外界的温度，应力，振动，磁场等物理量引起的光波特征参量(如波长，相位，光强，偏振态等)变化进行检测，从而实现对这些物理量的测量。

而数据采集的任务，具体地说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机或相应的信号处理系统，根据不同需要进行相应的计算和处理，得出所需的数据，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被控制生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。而fpga是基于可重写的存储器技术，不仅为用户提供各种逻辑能力，而且支持修改、擦除和反复编程等操作。因此基于fpga实现的数字信号采集与处理系统具有强大的逻辑功能，能对多路信号进行并行处理，此外还具有接口丰富灵活，方便进行系统扩展的特点。

近年来，光纤传感技术由于一系列优势，而在国内外工程应用和科学研究上逐渐普及。目前，对光纤传感器的研究已经深入到各个民用和军用领域，比如在航空航天领域(在飞机及航天器各部位配置振动、压力或温度光纤传感器或光纤陀螺等)、核工业(核泄漏剂量、放射剂量监测)、航海领域(水听器、声纳等)、石油化工领域(油井液面和流量的监测)等技术领域都取得了很多的研究成果。随着光纤传感器应用领域的迅速拓展和应用规模的日益增加，大容量、长距离、高精度、集约化和网络化已经成为光纤传感技术未来发展的大趋势。

2. 研究的基本内容与方案

2.1实验内容及任务

数据采集是信号与信息处理系统中不可缺少的重要组成部分。为了能够满足目前对信号处理的自适应性及灵活性的要求，并充分体现在高性能fpga平台上设计soc系统的思路，设计由高速a/d转换芯片、高性能fpga、pxi总线接口组成的高速数据采集系统，其中fpga作为系统的控制核心和传输桥梁。通过fpga不仅完成了系统中全部数字电路部分的设计，并且使系统具有了较高的可适应性、可扩展性和可调试性。

在系统工作过程控制上，通过labview程序编写应用于pc端的上层控制软件，并通过接口实现pc和fpga之间的交互，从而能够方便的在pc机上完成对系统工作过程的控制。

3. 研究计划与安排

第1-3周：完成题目调研，查阅参考资料，完成开题报告。

第4-7周：学习labview fpga设计方法，了解fpga的基本结构。

第8-9周：学习大规模弱光纤光栅阵列的复用和信号解调方法，完成相关文献的翻译。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 徐海军, 叶卫东. fpga在高性能数据采集系统中的应用[j]. 计测技术, 2005, 25(1):40-43. [2] 李达, 魏学哲, 孙泽昌.labview数据采集系统的设计与实现[j]. 中国仪器仪表, 2007(1):49-52.

[3] 何亓, 张会新, 刘波,等. 基于fpga的高速实时数据采集存储系统设计[j]. 仪表技术与传感器, 2011(8):64-66.

[4] 唐智浩. 高速光纤光栅解调系统数据传输与监测软件设计[d]. 武汉理工大学, 2013.