捷聯(lián)導航系統(tǒng)因為其自身特殊的優(yōu)點和性能特點，正在受到越來越多的關(guān)注，得到越來越廣泛的應用。然而，目前，國內(nèi)大多捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)采用的老式微處理器，例如PC104，因為器件集成度低，體積大，功耗大，電路結(jié)構(gòu)復雜，無法滿足捷聯(lián)慣導系統(tǒng)對小型化、高精度和實時性的要求�；谶@種背景，并根據(jù)實際的應用指標，本文提出了基于DSP 6713的捷聯(lián)導航系統(tǒng)硬件設計。 在本論文中，系統(tǒng)的硬件設計方案采用的是雙處理器結(jié)構(gòu)。一個是主控制器一凌陽單片機SPCE061A。另一個就是主要負責數(shù)據(jù)解算的系統(tǒng)核心處理器—DSP TMS320C6713。單片機主要負責板上的控制任務，這樣就可以讓DSPC6713專門從事數(shù)據(jù)解算，而不會被經(jīng)常打斷，從而大大提高了系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)的輸入信號是三路加速度計和三路陀螺信號。這六路信號都是緩變的直流電流量，經(jīng)過前端處理電路之后，由AD轉(zhuǎn)換器對其AD轉(zhuǎn)換，再由單片機把轉(zhuǎn)換結(jié)果送入到DSP的存儲空間。DSP在數(shù)據(jù)解算之后，通過串口把解算出來的導航信息上傳給上位機。 研究表明，基于DSP6713設計的捷聯(lián)導航系統(tǒng)的硬件方案，可以有效地提高捷聯(lián)解算系統(tǒng)的運算精度和速度，減小系統(tǒng)的體積、功耗和成本，滿足捷聯(lián)慣導系統(tǒng)對小型化、高精度和實時性的要求。使捷聯(lián)慣性導航系統(tǒng)具備更好的應用前景。
【學位單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：TP338
【部分圖文】：

加速度計測量的沿載體坐標系軸向的載體的比力信息換到導航坐標系軸向，然后進行導航計算。如圖4.4:圖4.4捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)原理圖圖中:Ttb--一姿態(tài)矩陣口--一導航坐標系相對于慣性坐標系的角速度

哈爾濱工程大學碩士學位論文最后由A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號。信號的前端處理框圖如圖5.2:精精密密 密低通通通六路路路路路路路二級級級挑挑采采樣樣 樣濾波波波采樣樣樣多路路路程控控控 控電電阻阻 阻放大大大保持持持開關(guān)關(guān)關(guān)放大大大 大精精密密密 密密 密密密密密密 密密 密采采樣樣樣樣樣樣樣樣樣樣 樣樣樣樣樣樣樣電電阻阻 圖5.2信號前端處理框圖圖5.3信號濾波及采樣電路根據(jù)實際經(jīng)驗，對于撓性陀螺捷聯(lián)導航系統(tǒng)中，陀螺信號的采樣電阻我們一般用20歐姆阻值的精密電阻。對于加速度計信號我們一般采用1K歐姆精密電阻。轉(zhuǎn)換后的電壓值大約都在士5V范圍內(nèi)。Vt=20*(0，03mA一200陰A)=0.6mV一4V(5一3)因為后面電路中的低通濾波器的增益值設計為2.8。則信號到達后級程控放大前的最大值不會超過士10V。捷聯(lián)導航系統(tǒng)中，用來解算的各輸入信號要求必須是同一時刻的，因此系統(tǒng)中必須要有采樣保持器對信號進行即時保持。然后用模擬開關(guān)來實現(xiàn)各通道信號間的切換。數(shù)據(jù)采集時間間隔一般為幾毫秒到幾十毫秒，計算周期則等于采樣周期或它的倍數(shù)。

前端
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