1. 研究目的与意义（文献综述）

数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析与处理。而对一个数据采集系统而言，是结合基于计算机以及测量所需软硬件来实现用户所需要的功能。随着图像处理、工业控制、无线通信等领域的飞速发展，对数据采集系统的速度、精度等性能要求也越来越高。这些要求都对数据采集系统的设计和实现提出了新的挑战。目前大部分的硬件数据采集系统以微处理器单一控制芯片以及 Ａ／Ｄ转换器的形式或者采用通用计算机配置数据采集卡的方式，通常需要开发计算机端的应用程序，但不同的采集卡所需要的驱动程序都不同，所以需要编写不同的驱动程序。因此这些设计方案通用性不高，且实时性不好。为了解决这些问题，以ARM 和FPGA或DSP和FPGA组合方式作为采集系统核心的设计被提出，ARM处理器适合控制领域，DSP处理器适合信号处理领域，FPGA器件由于其自身特点，适合高速并行采集与处理领域，具有 ARM 或者 DSP等处理器无法比拟的优势。这类组合方式结合各自特点，处理能力强，在各个领域得到了广泛的应用。此外，硬件采集系统必须配备一套功能完善的上位机来接收采集到的数据，并将数据存储到数据库中，便于以后对采集到的数据进行分析和处理。

本毕设研究的是利用光纤光栅（FBG）传感器监测液压管路的工作状态，因此需要实时将分布式光纤光栅传感数据通过硬件系统进行信号采集与传输。光纤光栅（FBG）传感器基于波长调制技术，它是一种点式准分布测量技术。它具有测量精度高，长期稳定性好等优点。传感器分布在管道外侧，将光纤光栅通过不同的通道接入光纤光栅解调仪，每个通道中都有几路光纤，每个通道的光纤数目不是固定的，可能有所不同。通过解调仪进行分析，可以得到相应的波长数据。为了从光纤光栅解调仪中获得通道中的波长数据，需要一个硬件采集系统，通过串口和上位机进行通信，将数据传输到上位机中，并将波长数据存储到数据库中。之后再对这些数据进行分析和处理，从而得出液压管路的状态参数。由于液压管路由于结构复杂、工作环境恶劣，对管路本身及其成附件的工作状态和振动的实时监测对液压管路系统具有重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

主要内容有以下几个方面：

1.研究基于fpga arm的多参数分布式数据采集系统的设计，并利用具体硬件设备实现相应的功能；

2.基于这个硬件采集设备，编写相应的上位机程序，与硬件设备进行通信，将采集到的数据存到数据库中。

3. 研究计划与安排

1.第1-3周 完成题目调研，完成文献阅读，进行相关资料的搜集，完成文献综述以及开题报告的撰写；

2.第4-7周 使用zynq-7000完成硬件部分的设计，实现基本的功能。

3.第8-11周 完成上位机的编写工作，结合硬件设备进行调试与修改部分功能，完成显示，存储，通信，fft处理等功能。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] juntao zhang, hongcang wang. design of cordic algorithm based on kernelfpga general export. microcomputer calculation information.2008 vol. twenty-fourthno. 7.3,238-240.

[2] liu w q. designof fiber data transmission system based on fpga[j]. applied mechanics amp;materials, 2014, 687-691:3207-3211.

[3] gunawan f e,chandra f y, soewito b. data transmission strategy of probe vehicle in floatingcar traffic monitoring[c] international seminar on intelligent technology and itsapplications. ieee, 2015:303-308.