發(fā)布時(shí)間：2020-11-06 09:27

　　 隨著科技進(jìn)步,導(dǎo)航定位在生活中占據(jù)的地位越來(lái)越重。在不同的領(lǐng)域,其作用不同,但是共同的特點(diǎn)就是,導(dǎo)航定位發(fā)揮著巨大的作用。多普勒計(jì)程儀作為導(dǎo)航定位中的重要組成部分,為整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)提供了高精度,穩(wěn)定性高的速度參考。 在陸用導(dǎo)航中,其精度會(huì)受到很多因素的影響,如電磁干擾,地形,天氣等等。為保證導(dǎo)航精度,必須采用合理的方法,對(duì)外部干擾加以抑制。為了對(duì)干擾噪聲的控制,很多算法相繼誕生,但是,大多數(shù)算法的空間和時(shí)間復(fù)雜度都很大,不適合在硬件上應(yīng)用。 隨著DSP技術(shù)的發(fā)展,由于其結(jié)構(gòu)的特性,很多算法能夠在DSP上實(shí)現(xiàn),而且速度和精度都能滿足一定的要求。系統(tǒng)采用DSP芯片為主控制器,通過(guò)外圍電路的搭建,組成一個(gè)速度信號(hào)采集和處理系統(tǒng)。 本文分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)包括DSP最小電路搭建,發(fā)射電路,以及接收電路等外圍電路；軟件設(shè)計(jì)包括信號(hào)發(fā)射,信號(hào)接收,以及信號(hào)處理過(guò)程。發(fā)射電路主要針對(duì)驅(qū)動(dòng)電路和變壓匹配電路；接收電路,主要包括保護(hù)電路、濾波電路和放大電路；DSP作為主控制器,對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)信號(hào)進(jìn)行控制,同時(shí)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行處理。軟件部分,首先是設(shè)置DSP各個(gè)寄存器,完成相應(yīng)得功能,其次根據(jù)采用的算法進(jìn)行程序設(shè)計(jì),系統(tǒng)主要的應(yīng)用程序有相關(guān)檢測(cè)程序、AGC控制程序、數(shù)字濾波程序及頻率解算程序等。 本文最后給出了系統(tǒng)仿真與程序下載調(diào)試方法。1、首先是對(duì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)的進(jìn)行仿真,對(duì)各個(gè)應(yīng)用程序的效果予以模擬,檢測(cè)最終效果,得到仿真圖形,并對(duì)誤差進(jìn)行分析。2、本文給出在線調(diào)試方法及程序的下載的方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出分析。最終通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果給出了一個(gè)結(jié)論,即系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可行性,以及系統(tǒng)的推廣性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2011
【中圖分類】：TN965;TP368.1
【部分圖文】：

率的變化‘7]。(3)多普勒測(cè)速原理t8]:圖2.1描述了最簡(jiǎn)單的多普勒計(jì)程儀—單向單波束情況。設(shè)發(fā)射信號(hào)頻率為f0，運(yùn)載體沿水平方向的速度為v:，則根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，P點(diǎn)出接收信號(hào)頻率為:五=一二一-.foc一 vxcosa而O點(diǎn)處接收頻率為幾一左竺玉望竺_ c+vxcosac一 vxcos“(2一3)定義多普勒頻移兒=幾一廠，從而有(cosa+cosa，)vx(2一4)c一 vxcosa由于vx<<。，可以近似為入射角a二aZ則對(duì)式(2一4)化簡(jiǎn)得幾= Zvxcosac一 vxcosa(2一5)將(2一5)式展開(kāi)為Taylor級(jí)數(shù)，并舍去高次項(xiàng)，可得幾一Zv· foOOSa(2一6)由(2一6)式可以看出，九、。、a均為己知數(shù)

必才產(chǎn)2從兒eosaC:V，1+一COS以圖2.2為例，若縱傾角為少，則由(2一10)式求出測(cè)量多普勒頻移為 Zv:foeos(。一必)Jdl=—(2一11)鱗/幾=ftt一幾，=1一tga·sin少一cos們(2一12)幾當(dāng)a=45。，滬=r時(shí)相對(duì)誤差為1.73%。\路面/廠廠P圖2.2縱傾角引起的多普勒頻偏變化(3)聲速引起的測(cè)量誤差在解算速度時(shí)，聲速作為已知量代入。由解算速度的公式可知，代入的聲速不準(zhǔn)確將直接帶來(lái)速度測(cè)量誤差。例如聲速0.5%的相對(duì)誤差，則相應(yīng)的相對(duì)速度誤差也為0.5%，因此對(duì)聲速的修正和補(bǔ)償是非常必要的。 2.1.3詹納斯 (Janus)配置單向波束系統(tǒng)中存在著由于公式簡(jiǎn)化引起的誤差。為了這種誤差對(duì)測(cè)頻結(jié)果的影響，多普勒計(jì)程儀采用了詹納斯(JanuS)配置

圖2.3詹納斯(Janus)配置配置是向運(yùn)載體的首尾方向各發(fā)射一個(gè)波束，并且這兩個(gè)波束的角也一樣，此時(shí)，運(yùn)載體首波束接收的頻率為關(guān)，一全業(yè)止竺些.foc一v工c0Sa，運(yùn)載體尾的波束接收頻率為廠東上上蘭旦圣竺.廠J廠2JOc+vxc0Sa的頻率差為，V，-傳—COS〔之幾l:=廠，一fr:二V___(止)一一衛(wèi)一一一-·f02eosZ“》\，近似后
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2872963