本文關(guān)鍵詞：基于DSP的電光調(diào)制器最佳偏置點控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：光強(qiáng)度調(diào)制是實現(xiàn)空間光通信中光信號的遠(yuǎn)距離、不失真?zhèn)鬏數(shù)闹匾M成部分。馬赫-曾德爾光調(diào)制器是光強(qiáng)度調(diào)制系統(tǒng)的主要器件,但由于自身結(jié)構(gòu)的特點,對其設(shè)定的偏置點會隨著環(huán)境影響發(fā)生偏移,導(dǎo)致光信號失真。為了解決這一問題,本文主要研究了基于DSP的電光調(diào)制器最佳偏置點自動控制系統(tǒng),實時對光調(diào)制器偏置點進(jìn)行檢測并及時的調(diào)整,避免輸出的光信號發(fā)生失真。提出的控制方案是在光調(diào)制偏置電壓輸入端加入一個幅值為60mV,頻率為1kHz微擾信號,在光調(diào)制器輸出端檢測微擾信號,通過DSP對反饋的微擾信號進(jìn)行基2FFT諧波分析,計算其一次諧波和二次諧波幅值,將計算出的各次諧波幅值作為反饋信號送給基于DSP的數(shù)字PID控制環(huán)節(jié)進(jìn)行整定,經(jīng)過整定后,系統(tǒng)輸出補(bǔ)償后的偏置電壓,進(jìn)而對光調(diào)制器偏置點進(jìn)行校正�；谝陨侠碚�,完成了光調(diào)制器最佳偏置點控制系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計,針對提出的各項指標(biāo),完成了系統(tǒng)的驗證測試,提升了光調(diào)制器輸出光信號的消光比,穩(wěn)定了傳輸信號的強(qiáng)度,達(dá)到了預(yù)期的各項指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：光強(qiáng)度調(diào)制 諧波分析 DSP 數(shù)字PID
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN761
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-11
• 1.1 研究的目的和意義8
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀9
• 1.3 主要研究內(nèi)容9-11
• 第2章 光強(qiáng)度調(diào)制與光調(diào)制器11-20
• 2.1 調(diào)制方式分類11-13
• 2.2 電光效應(yīng)13-14
• 2.3 M-Z光強(qiáng)度調(diào)制器介紹14-17
• 2.3.1 M-Z光強(qiáng)度調(diào)制器基本原理15-16
• 2.3.2 光強(qiáng)度調(diào)制器的選擇需要考慮的參數(shù)16-17
• 2.4 M-Z光調(diào)制器最佳偏置點偏移現(xiàn)象17-19
• 2.5 本章小結(jié)19-20
• 第3章 最佳偏置點控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案20-26
• 3.1 常用的光調(diào)制器偏置點控制方法20-21
• 3.1.1 直流分量分析法20
• 3.1.2 擾動信號反饋分析法20-21
• 3.2 閉環(huán)反饋控制原理21
• 3.3 基于DSP的光調(diào)制器最佳偏置點控制方案設(shè)計21-25
• 3.3.1 最佳偏置點控制系統(tǒng)理論分析21-24
• 3.3.2 最佳偏置點控制系統(tǒng)的實現(xiàn)原理圖24-25
• 3.4 本章小結(jié)25-26
• 第4章 最佳偏置點控制系統(tǒng)硬件整體設(shè)計26-39
• 4.1 基于DSP的系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)流程26
• 4.2 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計26-28
• 4.3 控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計28-38
• 4.3.1 光電探測電路設(shè)計28-29
• 4.3.2 帶通濾波器的設(shè)計29-30
• 4.3.3 DSP處理器硬件開發(fā)30-34
• 4.3.4 D/A轉(zhuǎn)換電路34-35
• 4.3.5 微擾信號發(fā)生電路35-36
• 4.3.6 加法器電路36-37
• 4.3.7 最佳偏置點控制系統(tǒng)硬件實物圖37-38
• 4.4 本章小結(jié)38-39
• 第5章 最佳偏置點控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計39-56
• 5.1 軟件開發(fā)平臺及設(shè)計流程39-40
• 5.2 最佳偏置點控制系統(tǒng)主程序運行流程40
• 5.3 基于DSP的FIR數(shù)字低通濾波器設(shè)計40-43
• 5.3.1 FIR濾波器的基本工作原理40-41
• 5.3.2 FIR數(shù)字低通濾波器的設(shè)計41-42
• 5.3.3 FIR數(shù)字低通濾波器軟件實現(xiàn)42-43
• 5.4 基于DSP的基 2FFT諧波分析設(shè)計43-48
• 5.4.1 基 2FFT算法設(shè)計43-45
• 5.4.2 序列倒序處理45-46
• 5.4.3 DSP的基 2FFT算法軟件實現(xiàn)46-48
• 5.5 基于DSP的數(shù)字PID控制器設(shè)計48-55
• 5.5.1 數(shù)字PID和模擬PID控制器48-49
• 5.5.2 數(shù)字PID控制器設(shè)計原理49-50
• 5.5.3 數(shù)字PID控制器的軟件實現(xiàn)流程50-52
• 5.5.4 PID控制器的參數(shù)整定52-53
• 5.5.5 數(shù)字PID控制器的測試驗證53-55
• 5.6 本章小結(jié)55-56
• 第6章 系統(tǒng)實驗測試結(jié)果及分析56-61
• 6.1 實驗系統(tǒng)搭建56
• 6.2 工作點鎖定測試56-58
• 6.3 最佳偏置點控制系統(tǒng)性能測試58-60
• 6.3.1 工作在Min點的性能測試58-59
• 6.3.2 工作在+Quad點的性能測試59-60
• 6.4 本章小結(jié)60-61
• 第7章 總結(jié)與展望61-62
• 7.1 總結(jié)61
• 7.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-64
• 作者簡介及科研成果64-65
• 致謝65

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本文編號：553402