【摘要】： 光纖陀螺捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是當(dāng)前船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的一個重要的發(fā)展方向。本論文主要研究了高性能浮點DSP在捷聯(lián)導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用，提出了基于TMS320C6713B構(gòu)建捷聯(lián)信息處理硬件平臺的新方法。 首先，論文在介紹了光纖陀螺和捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本理論的基礎(chǔ)上，給出了光纖陀螺捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的組成和平臺的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。 然后，詳細討論了平臺的硬件電路設(shè)計和底層軟件程序設(shè)計。硬件電路設(shè)計部分主要由DSP外圍電路、光纖陀螺數(shù)據(jù)采集電路和加速度計信號采集電路等幾部分組成，在設(shè)計中對陀螺數(shù)據(jù)接口時序電路進行了重點分析。通過采取電容去耦、地層分割和優(yōu)化整體布局等措施提高了印刷電路板的電磁兼容性。而在軟件程序設(shè)計部分中，則在給出了系統(tǒng)控制程序流程之后，詳細地闡述了初始化參數(shù)讀寫程序、McBSP實現(xiàn)異步串行通信程序和系統(tǒng)自啟動程序的設(shè)計實現(xiàn)。 最后，對平臺的硬件參數(shù)做了基本的測試，分析了硬件測試和軟件調(diào)試過程中遇見的幾個具有代表性的問題，列出了光纖陀螺捷聯(lián)系統(tǒng)的靜態(tài)試驗數(shù)據(jù)，并進行了簡要的分析，驗證了捷聯(lián)信息處理硬件平臺設(shè)計合理，工作穩(wěn)定可靠。 本捷聯(lián)信息處理硬件平臺的設(shè)計實現(xiàn)，完善了捷聯(lián)系統(tǒng)的功能，提高了捷聯(lián)系統(tǒng)的實時性和精度，并具備良好的穩(wěn)定性和可擴展性。
【圖文】：

頻率比較高，我們的DSP采用了ZOOMHZ的工作頻率，所以數(shù)字電路部分會輻射出更多的RF能量。為了減小模擬電路和數(shù)字電路之間相互干擾，我們把模擬電路和數(shù)字電路的接地和電源都分開處理了，如圖3.21所示。圖3.21電路板地層分割圖3.22電路板電源層分布其中模擬電路和數(shù)字電路是通過磁珠連接模擬地和數(shù)字地。模擬地和數(shù)字地

壓降與直流壓降相比，其電位不均勻的表現(xiàn)在每時每刻都在變化，這是硬件電路的參考地電位也不再是恒定的0V電壓，地電位的變化將導(dǎo)致射頻噪聲的產(chǎn)生。為了消除地電位的不等勢，我們的PCB采用了四層板設(shè)計，中間兩層分別為地層和電源層，上下兩層為信號層。把其中整個一層都定義為地層，這樣大大增加了硬件電路的接地面積，以保證地電位的盡可能等勢和穩(wěn)定。同時由于設(shè)置了地層，各個集成電路各集成芯片的接地引線和引腳都可以直接通過過孔與地層連接起來，這樣就可以大大減短了集成電路和集成芯片接地的走線長度，也減小了由于走線電阻而產(chǎn)生的直流壓降。從而也可以在一定程度上保證地電位的盡可能等勢和穩(wěn)定。我們設(shè)計的系統(tǒng)中包括了模擬電路和數(shù)字電路兩大部分。一般情況下數(shù)字集成電路本身的抗干擾性能比模擬集成電路要好。而數(shù)字電路部分的工作頻率比較高，我們的DSP采用了ZOOMHZ的工作頻率，所以數(shù)字電路部分會輻射出更多的RF能量。為了減小模擬電路和數(shù)字電路之間相互干擾，我們把模擬電路和數(shù)字電路的接地和電源都分開處理了，如圖3.21所示。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TP302

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