基于FPGA的逐次逼近算法实现激光干涉信号细分
黄晓清1 , 高思田2 , 缪琦1 , 卢荣胜1
1. 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥 230009;
2. 中国计量科学研究院, 北京 100029
Successive Approximation Division Algorithm in Laser Interference Signal Subdivision Based on FPGA
HUANG Xiao-qing1 , GAO Si-tian2 , MIAO Qi1 , LU Rong-sheng1
1.Hefei University of Technology, Hefei, Anhui 230009, China;
2.National Institute of Metrology, Beijing 100029, China
摘要 为了实现激光干涉测量中信号的高速度、高精度细分,对正切细分算法中的除法运算进行了改进,采用逐次逼近算法替代使用较多的移位相减算法。实验证明逐次逼近算法比移位相减算法运算速度更快、资源占用较少。更适合FPGA信号细分高速度、高精度要求。
关键词 :
计量学 ,
细分 ,
激光干涉 ,
逐次逼近 ,
移位相减 ,
FPGA
Abstract :In order to achieve the goal of the laser interference measurement signal being in high speed and high precision subdivision, the division of tangent subdivision algorithm is improved. The successive approximation algorithm instead of using shift subtraction algorithm is used more in the past. Experiments prove that successive approximation algorithm is faster than shift subtractionm, resource usage is less, and successive approximation algorithm is more suitable for FPGA based on high speed and high precision requirements.
Key words :
Metrology
Subdivision
Laser interference
Successive approximation
Shift subtraction
FPGA
基金资助: 国家自然科学基金(91023021)
通讯作者:
高思田为通讯作者。gaost@nim.ac.cn
作者简介 : 黄晓清(1989-),男,江西吉安人,合肥工业大学硕士研究生,研究方向为仪器科学与光电测试技术。huangxq@nim.ac.cn
引用本文:
黄晓清, 高思田, 缪琦, 卢荣胜. 基于FPGA的逐次逼近算法实现激光干涉信号细分[J]. 计量学报, 2014, 35(4): 311-314.
HUANG Xiao-qing, GAO Si-tian, MIAO Qi, LU Rong-sheng. Successive Approximation Division Algorithm in Laser Interference Signal Subdivision Based on FPGA. Acta Metrologica Sinica, 2014, 35(4): 311-314.
链接本文:
http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/10.3969/j.issn.1000-1158.2014.04.02 或 http://jlxb.china-csm.org:81/Jwk_jlxb/CN/Y2014/V35/I4/311
[1] 郁道银,谈恒英.工程光学[M].北京:机械工业出版社, 2006,306-323.
[2] Wang Q, Chen J. Interferometric system used for testing microdisplacement automatically[J]. Nanjing Li Gong Daxue Xuebao/Journal of Nanjing University of Science & Technology, 1998, 22(2) :145-148.
[3] 吕立宁. FPGA在相位激光测距信号处理技术中的应用[D]. 武汉:华中科技大学, 2005.
[4] 赵美蓉, 曲兴华, 陆伯印.光程差倍增的纳米级精度激光干涉仪[J]. 中国激光, 2000, 5, 27(5):431-434.
[5] 王维东. 高精度光栅信号处理方法研究[D].合肥:合肥工业大学, 2012.
[6] 孙长库, 叶声华. 激光测量技术[M]. 天津: 天津大学出版社, 2001:37-45.
[7] 陈曦. 数字集成的莫尔条纹信号细分原理及应用[D]. 沈阳:沈阳工业大学,2009.
[8] 来展,邵宏伟,高思田,等.激光干涉仪误差修正系统的设计[J].计量学报, 2010, 31(z2):135-138.
[9] 来展. 激光干涉仪信号处理系统及纳米测量机控制系统的研究[D].北京:中国计量科学研究院,2011.
[1]
许峰, 李智玮, 冯建. 恒流放电法测量超级电容器静电容量的影响因素分析与不确定度评定 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 489-493.
[2]
贾梦雯, 赵鹏, 王月兵. 高静水压下换能器阻抗特性的测量方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 461-468.
[3]
费致根, 王开创, 周强, 巩晓赟. ICF靶丸表面形貌及球度误差检测 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 406-412.
[4]
张永卓, 王晶, 傅博强, 黄翔, 董莲华, 牛春艳, 杨佳怡. 2019新型冠状病毒的核酸检测 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 393-398.
[5]
庄双勇, 赵伟, 赵东芳, 黄松岭. 一种基于滑窗TLS-ESPRIT算法的超谐波动态分析方法 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 475-483.
[6]
姜静子, 高思田, 黄鹭, 李琪, 连笑怡. 基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 399-405.
[7]
李凯, 郝小鹏, 宋健, 孙建平, 胡朝云, 刘洋, 扈又华, 杨延龙. 真空汞固定点黑体辐射源的设计与研制 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 413-418.
[8]
马若梦, 林鸿, 张亮, 冯晓娟, 方立德, 张金涛. 基于多次反射直接吸收精确测量二氧化碳浓度的研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 425-429.
[9]
李利峰, 李锐, 闫小克, 王宁, 何沛. 镓熔点温坪复现研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 419-424.
[10]
张永胜, 张毅治, 刘彦军. 差压式流量计测量脉动流量方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 430-433.
[11]
贾正森, 王磊, 徐熙彤, 周天地, 潘仙林, 石照民, 张江涛. 基于约瑟夫森量子电压的交流功率测量系统及方法研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 469-474.
[12]
方立德, 郎月新, 赵宁, 李小亭, 韦子辉. 基于同轴线相位法的两相流含气率测量研究 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 434-440.
[13]
谢胜龙, 张文欣, 鲁玉军, 张为民, 朱俊江, 林立, 任国营. 气动肌肉的最小二乘支持向量机迟滞模型 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 441-447.
[14]
江文松, 王中宇, 罗哉, 张力, 胡晓峰. 基于蒙特卡罗法的冲击力溯源系统不确定度评定 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 448-454.
[15]
孟宗, 岳建辉, 邢婷婷, 李晶, 殷娜. 基于最大幅值变分模态分解和均方根熵的滚动轴承故障诊断 [J]. 计量学报, 2020, 41(4): 455-460.