發(fā)布時(shí)間：2021-06-25 14:21

　　為滿足精確制導(dǎo)武器通用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用需求,設(shè)計(jì)了一種基于ARM嵌入式平臺(tái)的慣性導(dǎo)航信號(hào)處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了光纖陀螺和石英加速度計(jì)信號(hào)的同步采集與實(shí)時(shí)處理,完成了系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、功能劃分與實(shí)現(xiàn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用的加速度計(jì)信號(hào)AD轉(zhuǎn)換電路不僅有效解決了IF轉(zhuǎn)換電路的輸入范圍與性能指標(biāo)互為矛盾的問(wèn)題,且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)需求,具有小型化、低成本、通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。 

【文章來(lái)源】：彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2020,40(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖

加速度計(jì)直接輸出為電流信號(hào),AD芯片的輸入為電壓信號(hào),故需先對(duì)加速度計(jì)輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)電流電壓轉(zhuǎn)換。在電流電壓轉(zhuǎn)換電路中選用的是具有高共模抑制比、低漂移、軌對(duì)軌、低噪聲的 LTC2053運(yùn)算放大器。三路加速度計(jì)的輸出信號(hào)分別通過(guò)圖2所示的電路圖實(shí)現(xiàn)電流電壓轉(zhuǎn)換。經(jīng)過(guò)電流電壓轉(zhuǎn)換后得到的是單端的電壓信號(hào),需要設(shè)計(jì)一個(gè)單端轉(zhuǎn)差分的低噪聲模擬信號(hào)調(diào)理電路。選擇全差分運(yùn)算放大器THS4521來(lái)實(shí)現(xiàn)單端轉(zhuǎn)差分信號(hào),用運(yùn)算放大器和 RC 構(gòu)成的低通濾波器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)理,同時(shí)將單端信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)供AD 芯片采集。電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,且可有效抑制高頻噪聲,抗干擾能力強(qiáng)。電路設(shè)計(jì)如圖3所示。

加速度計(jì)信號(hào)采集電路的核心是AD轉(zhuǎn)換器,本設(shè)計(jì)中選用的是美國(guó) TI 公司具有四通道24 bit分辨率的Δ-Σ 型模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADS1274[6]。ADS1274的采樣速率高,可高達(dá)144 ksps,無(wú)噪聲精度能夠達(dá)到24 bit,非線性度最大為±0.001 2%,內(nèi)部集成了多種濾波器,同時(shí)ADS1274的配置操作十分簡(jiǎn)單。ADS1274芯片的內(nèi)部參考電壓為2.5 V,該電壓的穩(wěn)定性直接影響數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換的精度,故采用高精度電壓基準(zhǔn)芯片REF5025提供參考基準(zhǔn)電壓。ADS1274通過(guò)SPI接口[7]實(shí)現(xiàn)與ARM的信息交互,其SPI主要引腳包括SCLK、SYNC、DRDY及DOUT,實(shí)現(xiàn)對(duì)ADC的控制及數(shù)據(jù)讀取。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于DSP和FPGA的導(dǎo)航計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 徐小淇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3249366