基于Nios平台的光信号采集片上系统设计(2)

其中光栅的相关常系数c1、c2，由光栅的校准过程所决定。

应力ε1=(λ1-λB0)/[（1-Peff）]×λB0

其中光栅常系数的Peff是光栅光塑常系数。

3 CCD图像传感器的选择

为了方便系统对FBG输出的光信号进行处理，必须将其转换成电信号，我们采用光电信号转换器未完成这方面的工作。在本系统中，因为发光源的波谱范围是808～858nm，所以我们选用了波谱范围为200～1100nm的2048个像素的灰度线列CCD图像传感器ILX511B。

CCD将光信号转换成模拟电信号，每个像素产生一个模拟电信号，这样CCD每次进行光电转换就产生2048个模拟电信号；同时，它将这2048个像素位置串行地“封装”成一个有效数据字段，可以在外加时钟同步信号（CLK）和芯片使读端（ROG）作用下，从CCD中读出数据。外加的同步时钟信号由2087个时钟脉冲组成，在每个时钟脉冲作用下，一个数据位被读出。这2087个数据位由以下几部分组成：首部伪数据字段（33个数据位）、有效数据字段（2048个数据位）、尾部伪数据字段（6个数据位）。需要注意的是，为了提高电磁兼容性，CCD的工作方式应该选择为采样一保持方式；同时，CCD在上电后处于内部电路初始化阶段，为了避免得到错误的数据，最初22 500个时钟脉冲用于初始化CCD，不要在此阶段读出数据。

4 ADC接口设计与Altera Nios平台

4.1 ADC接口设计