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申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七一五研究所;杭州瑞利光电科技有限公司

摘要：本发明涉及一种基于ZYNQ芯片的分布式光纤声波传感系统及方法。其中，所述系统包括：光学系统、电学系统和上位机系统，其中光学系统包括窄线宽激光器、光纤分束器、声光调制器、光电放大器、光纤环形器、光纤耦合器和光电探测器，电学系统包括ZYNQ芯片、电源模块、时钟模块、AD采集模块、驱动接口模块、DDR缓存模块、以太网模块、串口模块和JTAG下载模块。所述方法包括：步骤S1、系统启动；步骤S2、信号输送与转换；步骤S3、数据采集与缓存；步骤S4、数据解调与输出。本发明所提供的系统具有小型化、模块化和低功耗等优势，并且提供的方法运行稳定，结果准确，处理效率高，满足分布式光纤声波传感系统的实际应用需求。

主权项：1.一种基于ZYNQ芯片的分布式光纤声波传感系统，主要包括光学系统、电学系统和上位机系统，其特征在于：所述光学系统和电学系统连接，电学系统与上位机系统连接；所述光学系统包括窄线宽激光器、光纤分束器、声光调制器、光电放大器、光纤环形器、光纤耦合器和光电探测器，所述窄线宽激光器与光纤分束器连接，光纤分束器的一端与声光调制器连接，另一端与耦合器连接，声光调制器与光电放大器连接，光电放大器与光纤环形器连接，光纤环形器与光纤耦合器连接，光纤耦合器与光电探测器连接；所述电学系统包括ZYNQ芯片、电源模块、时钟模块、AD采集模块、驱动接口模块、DDR缓存模块、以太网模块、串口模块和JTAG下载模块，所述ZYNQ芯片作为电学系统的主控单元，分别与电源模块、时钟模块、AD采集模块、驱动接口模块、DDR缓存模块、以太网模块、串口模块和JTAG下载模块连接，同时ZYNQ芯片将FPGA与ARM集成在一起，FPGA作主控制器兼处理器，负责系统的采集、逻辑控制和信号处理工作，ARM实现高速数据传输，并且对存储资源进行灵活调度；所述电源模块，用于为电学系统的各模块提供稳定的电压；所述时钟模块，用于为电学系统的各模块提供稳定的时钟；所述AD采集模块与光学系统的光电探测器连接，将光电转换模块输出的电信号进行调理、滤波并实现模拟信号转换为数字信号；所述驱动接口模块与光学系统的声光调制器连接，由ZYNQ芯片根据上位机设定的参数控制声光调制器的驱动输出相应的驱动信号，通过SMA接口接到声光调制器来调制光信号；所述DDR缓存模块对AD采集模块采集的数据进行缓存处理，以备后续数据处理的调用；所述以太网模块把信号解调后的数据通过网口总线传输到上位机中进行显示、存储或处理；所述串口模块，用来实现上位机与ZYNQ芯片之间的串口通信，并且进行参数和指令信息的传递；所述JTAG下载模块，用于存储ZYNQ芯片中FPGA部分的加载文件和ARM部分的启动文件；所述上位机系统，用于实现解调后数据的存储、指令参数发布、人机交互、前端界面显示的功能。

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