1、隨著我國(guó)越來(lái)越強(qiáng)的自主創(chuàng)新能力和先進(jìn)制造技術(shù)，我國(guó)在超精細(xì)加工、納米材料研制、集成電路與微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)器件制造等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，取得了高速的發(fā)展。因?yàn)樯鲜鲞@些高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)都是以納米技術(shù)為基礎(chǔ)，所以迫切地需要建立量值統(tǒng)一的納米計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和溯源體系。為實(shí)現(xiàn)國(guó)家納米量值傳遞基準(zhǔn)的溯源體系，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制了一套大范圍納米幾何結(jié)構(gòu)計(jì)量基準(zhǔn)裝置。本課題研究正是在該裝置的基礎(chǔ)上，改進(jìn)其中的激光干涉儀信號(hào)處理系統(tǒng)。
　　經(jīng)過(guò)課題研究，

2、研制了一套激光干涉儀高速信號(hào)處理系統(tǒng)。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，課題研究了新的細(xì)分算法、條紋計(jì)數(shù)和辨向算法，以及新的通訊方式。經(jīng)過(guò)改進(jìn)后計(jì)量基準(zhǔn)裝置的信號(hào)處理速度得到了大幅度提高，下面總結(jié)了研究成果:
　　1.信號(hào)處理結(jié)構(gòu)，分析大范圍納米幾何結(jié)構(gòu)計(jì)量基準(zhǔn)裝置的組成部分，設(shè)計(jì)出了計(jì)算機(jī)加FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列)信號(hào)處理系統(tǒng)，用于激光干涉儀信號(hào)處理。系統(tǒng)中使用AD8620實(shí)現(xiàn)信號(hào)反向、模擬濾波等等;使用AD7622實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集并行傳輸至FP

3、GA;使用FPGA核心器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波、控制數(shù)據(jù)采集、條紋計(jì)數(shù)與辯向、信號(hào)細(xì)分、硬件查表;使用ARM芯片接收來(lái)自FPGA的數(shù)據(jù)，并且控制TCP/IP硬件內(nèi)核等芯片實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信、并行數(shù)據(jù)通信、SPI串口通信;使用MAX3232CSE實(shí)現(xiàn)的RS232串口通信。
　　2.硬件電路設(shè)計(jì)，主要包括光電轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集電路，網(wǎng)絡(luò)通信電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn);還有對(duì)ARM編程，F(xiàn)PGA編程，等等，在軟件上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的控制，數(shù)字濾波，串口

4、通信，網(wǎng)絡(luò)通信，上位機(jī)顯示。
　　3.電子細(xì)分算法，為提高測(cè)量分辨力的光學(xué)倍程和相位電子細(xì)分方法，創(chuàng)新設(shè)計(jì)相位細(xì)分算法，以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)條紋計(jì)數(shù)與辯向算法。
　　論文的創(chuàng)新性工作主要體現(xiàn)為以下三點(diǎn):
　　1)分析多種細(xì)分算法，并對(duì)采用的相位細(xì)分算法加以改進(jìn)，加快了信號(hào)處理的速度，減少了FPGA資源的占用。
　　2)采用了新的條紋計(jì)數(shù)，辯向的算法，從把原來(lái)的硬件電路簡(jiǎn)化，計(jì)數(shù)更加可靠穩(wěn)定，辯向的靈敏度也提到了，使硬件配