【摘 要】
:
硅微机械陀螺仪是一种新型的微惯性传感器,与传统的陀螺仪相比,不仅具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等优点,而且更易于实现数字化和智能化,因此,其在国民经济和国防军事等领
论文部分内容阅读
硅微机械陀螺仪是一种新型的微惯性传感器,与传统的陀螺仪相比,不仅具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等优点,而且更易于实现数字化和智能化,因此,其在国民经济和国防军事等领域都有着重要的应用价值和广阔的应用前景。
本文以课题组自行设计的双线振动硅微机械陀螺仪为研究对象,针对其传统模拟信号处理电路调试复杂、易受干扰、灵活性差等缺点,开展陀螺仪数字化信号处理电路关键技术的研究,研究工作主要包括以下几个方面:
(1)在分析双线振动硅微机械陀螺仪驱动和检测模态的运动模型及其外围信号处理电路设计要求的基础上,设计了陀螺仪数字化读出系统的结构框架;
(2)在分析硅微机械陀螺仪驱动模态相位闭环和幅度闭环基本原理的基础上,深入研究并设计了数字锁相环(PLL)和数字自动增益控制(AGC)等关键模块,实现了驱动模态的稳频和恒幅控制;
(3)针对硅微机械陀螺仪的检测模态,分析了相敏解调、PLL同步解调和最小均方误差解调(LMSD)的优缺点,着重研究并实现了LMSD算法,实验结果表明本算法解调精度高、速度快;
(4)完成了以FPGA和高精度AD、DA转换芯片为核心的数字化信号处理电路硬件设计,并实现了小型化;
(5)对上述各功能模块及硅微机械陀螺仪的数字读出系统进行了Simulink仿真,验证了软件实现的数字算法。完成了各功能模块及驱动环路的调试和试验,验证了本文所设计软硬件的正确性。
本文对硅微机械陀螺仪数字化信号处理电路关键技术的研究,对于提高硅微机械陀螺仪的性能,促进其应用有重要意义。
其他文献
沙井驿社区位于甘肃省兰州市安宁区沙井驿街道,社区内居民人口结构复杂,60岁以上老年人有1641人、流动人口126人、各类残障人士43人以及特困户31户.社区人口基数大,人口结构
波形发生器在电子测试领域起着重要的作用。PCI总线是目前PC机中使用最为普遍的计算机总线。基于PCI总线波形发生器不但能实现输出波形的功能而且具有很强的实用性和可扩展性。本文以实际项目为背景,设计了一种以FPGA为硬件处理核心的基于PCI总线的波形发生器。本文在对项目需求、DDS原理和PCI总线接口协议进行分析的基础上,规划了系统的总体结构,并且根据此系统结构提出了利用FPGA和PCI9054芯片
直升机由于具有垂直起降、低速飞行、起飞场地不受限制等优点而被广泛应用于救援、运输等民用领域以及反潜、侦察等军事领域。但其在飞行过程中由于旋转的细长弹性桨叶工作在
无人机视觉着陆技术的实用价值和发展前景备受关注,其中的研究热点之一为基于合作目标的无人机视觉着陆位姿估计方法。本文主要研究了基于合作目标的位姿估计方法及合作目标
高超声速飞行器是近些年研究的热点,也是航天飞行器未来的发展方向之一。高超声速飞行器在出入大气层或持续在空间飞行时,会遭受严苛的气动热载荷和机械载荷。为了防止飞行器
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)节点定位技术是无线传感器网络应用的基础和关键技术之一,其中室内定位作为无线传感器网络定位的一个应用场合,对人们生活、生
硅微机械陀螺仪是一种用于测量角速度的新型惯性器件,具有体积小、重量轻、易于智能化等优点。早期的单质量硅微陀螺仪容易受到轴向加速度的干扰,环境适应性差,从工程使用的实际
新型捷联式寻北仪旋转机构应用于移动平台,可以为移动平台提供定向基准。考虑到本课题研究的新型捷联式寻北仪旋转机构要在高低温和冲击的特殊环境下使用,而且要安装在机体的
叶片振动故障是发动机常见的故障,大约占发动机结构故障的三分之一。采用叶冠减振是目前涡轮叶片常用的控制叶片振动的方法。深入研究干摩擦阻尼器的减振机理和叶冠对叶片振