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使用FPGA作为傅里叶变换光谱仪电子系统的核心处理器,通过控制线CCD与ADC进行干涉条纹光信号的采集与模数转换,利用FPGA大规模并行处理的特性,通过对各个模块的时序控制与协调,使FPGA可独立且同时完成线CCD与ADC的控制、高速FFT运算、干涉条纹与频谱信息在彩色TFT-LCD显示屏上实时显示的任务。使用线CCD扫描避免了由于机械磨损或故障对仪器造成不稳定问题的风险。本课题使用的FPGA型号为EP4CE15F17,其具备性能强大,可靠性高,内部资源丰富的优势,除了可以完成实时频谱分析的任务,还有丰富的资源裕量使光谱仪朝智能化方向发展。 本课题在硬件方面,以FFT核心板与线CCD器件为中心,加入各种核心功能与外围功能,设计光谱仪电子系统的原理图以及PCB,并做出原型机实物。软件方面,以FFT模块为中心,开发线CCD控制模块、ADC控制模块、FFT模块输入与输出控制模块、FFT输出数据处理模块、并将各模块集成为一个完整的线CCD控制与FFT运算模块,此模块即可高速实时地完成干涉图样的采集以及频谱的分析。通过NIOSⅡ处理器实时地将线CCD控制与FFT运算模块中的数据读取出来,再实时地显示到TFT-LCD上,便完成了基于FPGA的高速傅里叶变换光谱仪的电子系统最基本的功能。光路方面,搭建经过修改的迈克尔逊干涉仪光路,对光谱仪电子系统的原型机进行测试。