由幅值細(xì)分法可知，軟件細(xì)分算法設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題是根據(jù)兩路信號(hào)的比值對(duì)該點(diǎn)的相位角的正確定位。該點(diǎn)的位置有兩種情況，一種是落在各象限的邊界上，另一種是落在各象限之中。根據(jù)細(xì)分邊界條件判斷該點(diǎn)的采樣數(shù)據(jù)是否發(fā)生在四個(gè)象限的分界線上，如果判斷此次換向發(fā)生在象限的分界線上，則細(xì)分?jǐn)?shù)為固定值，并且通過(guò)象限的正負(fù)關(guān)系就可以確定具體細(xì)分?jǐn)?shù)值，不需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。如果該點(diǎn)不是發(fā)生在象限分界線上，則需根據(jù)象限正負(fù)關(guān)系判斷換向發(fā)生的具體象限，不同象限對(duì)應(yīng)不同計(jì)算公式。細(xì)分算法程序如下：
static int subdiv(int*input，int*input1)一設(shè)置指針形參用來(lái)讀取兩路波形采樣值
{
程序初始化，定義各種變量標(biāo)志字。
float ADSIN_X，ADCOS_X，ABSIN_X，ABCOS_X；一定義存儲(chǔ)變量存放采樣值與絕對(duì)值
int m=0，n=0，k=0，d=0，i=0；一設(shè)置標(biāo)志字判斷采樣值正負(fù)

ADSIN_X=*input；-從緩存區(qū)讀取sin采樣值
ADCOS_X=*input1；-從緩存區(qū)讀取cos采樣值
ABSIN_X=fabs(ADSIN_X)；-求取sin絕對(duì)值
ABCOS_X=fabs(ADCOS_X)；-求取COS絕對(duì)值
根據(jù)采樣值，寫(xiě)標(biāo)志字
if(ADSIN_X>0) m=1； else m=0；
if(ADCOS_X>0) n=1； else n=0；
if((ABSIN_X-ABCOS_X)>0)k=1；else if((AB-SIN_X-ABCOS_X)O) k=0；elsek=2；
根據(jù)標(biāo)志字判斷相位點(diǎn)的位置，根據(jù)相應(yīng)位置不同公式求取細(xì)分值

然后利用公式R=N×ω+d×L求出任意一點(diǎn)諧振子的幅值并輸出。式中N為整周期的累加計(jì)數(shù)值，W為光柵柵距，d為細(xì)分計(jì)數(shù)，L=ω／m，m為細(xì)分倍數(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)的光柵地震檢波器充分結(jié)合了FPGA的強(qiáng)大控制功能和DSP高速運(yùn)算處理功能，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的同步采集、高倍細(xì)分和實(shí)時(shí)復(fù)現(xiàn)。減少了單一處理器的負(fù)荷，提高了系統(tǒng)的速度和穩(wěn)定性，為光柵震動(dòng)信號(hào)處理提出了一個(gè)新思路。由于硬件雙口RAM接口時(shí)序復(fù)雜，成本高也會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)不穩(wěn)定性，因此本文在FPGA中設(shè)計(jì)了一軟RAM。對(duì)于振動(dòng)信號(hào)幅值的計(jì)算則是在對(duì)整周期的莫爾條紋進(jìn)行計(jì)數(shù)的同時(shí)，利用軟件細(xì)分法實(shí)時(shí)地計(jì)算出非整周期的莫爾條紋信號(hào)所代表的小數(shù)值，并實(shí)時(shí)將二者相加后乘以莫爾條紋當(dāng)量(每個(gè)莫爾條紋所代表的位移量)，即可得到信號(hào)的實(shí)時(shí)振動(dòng)幅值。