本文關(guān)鍵詞：基于傅里葉解調(diào)算法的硅微陀螺儀控制系統(tǒng)設(shè)計與試驗　出處：《東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2014年03期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 硅微陀螺儀 傅里葉解調(diào)算法 同步倍頻采樣 自動增益控制 鎖相環(huán) 現(xiàn)場可編程門陣列

【摘要】：為了改善硅微陀螺儀控制精度,采用基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實現(xiàn)的傅里葉解調(diào)算法,結(jié)合同步倍頻采樣技術(shù),分別對硅微陀螺儀驅(qū)動軸檢測信號和敏感軸檢測信號進行解調(diào).并借助自動增益控制(AGC)和鎖相環(huán)(PLL)技術(shù),實現(xiàn)硅微陀螺儀的閉環(huán)驅(qū)動控制和高精度解調(diào)輸出.仿真和試驗結(jié)果表明:相比于乘法解調(diào),傅里葉解調(diào)算法具有更好的解調(diào)精度和更強的抗噪聲能力;驅(qū)動振幅控制精度達到7.5×10-6,全溫頻率跟蹤最大誤差為50 mHz;試驗陀螺的零偏穩(wěn)定性由采用乘法解調(diào)算法的24.83(°)/h提高到采用傅里葉解調(diào)算法的10.65(°)/h.試驗驗證了傅里葉解調(diào)算法在硅微陀螺儀數(shù)字控制系統(tǒng)中的可行性和有效性.
[Abstract]:In order to improve the control precision of the silicon micro gyroscope, based on field programmable gate array (FPGA) Fu Liye demodulation algorithm, combined with synchronous frequency sampling technique, respectively on silicon micro gyroscope drive shaft detection signal and the detection signal is demodulated. The sensitive axis with the automatic gain control (AGC) and phase-locked loop (PLL) technology to achieve closed loop micro silicon gyroscope driving control and high precision demodulation output. The simulation and experimental results show that: compared to the multiplication demodulation, the demodulation accuracy and stronger Fu Liye demodulation algorithm has better anti noise ability; driving amplitude control accuracy of 7.5 * 10-6, the temperature and frequency tracking the maximum error is 50 mHz; test the bias stability of fog by using multiplication demodulation algorithm (24.83 degrees /h) increased to 10.65 by Fu Liye demodulation algorithm (DEG) /h. test verified Fu Liye demodulation algorithm in digital control system of silicon micromachined gyroscope The feasibility and effectiveness of it.

【作者單位】： 東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院;東南大學(xué)微慣性儀表與先進導(dǎo)航技術(shù)教育部重點實驗室;
【基金】：預(yù)研基金資助項目(9140A09011313JW06119)
【分類號】：TN966;TP273
【正文快照】： 微機械陀螺儀具有體積小、重量輕、成本低、易于批量生產(chǎn)等突出優(yōu)點,已經(jīng)被應(yīng)用于許多領(lǐng)域,http://journal.seu.edu.cn如工業(yè)自動控制、車載導(dǎo)航系統(tǒng)、消費類電子產(chǎn)品等[1].近年來,隨著研究的不斷深入、加工工藝及前端電路的改進,硅微陀螺儀的信噪比已經(jīng)得到顯著提高.傳統(tǒng)硅微

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 鄒學(xué)鋒;盧新艷;;基于Allan方差的MEMS陀螺儀性能評價方法[J];微納電子技術(shù);2010年08期

2 夏國明;楊波;王壽榮;;新型驅(qū)動相位控制技術(shù)提高硅微機械陀螺儀穩(wěn)定性的方法(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2011年01期

3 楊雪萍,丁書文;一種基于富氏算法的交流采樣精確算法[J];華北電力技術(shù);2000年06期

4 黃純,何怡剛,江亞群,彭建春;交流采樣同步方法的分析與改進[J];中國電機工程學(xué)報;2002年09期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳旭光;楊平;陳意;;MEMS陀螺儀零位誤差分析與處理[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2012年05期

2 江亞群,姜燕,楊勇;電參量微機測量中隨機誤差的分析及抑制[J];長沙電力學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年04期

3 袁光明,張波,王丹;基于DSP的配電及綜合測控裝置數(shù)據(jù)高精度處理[J];電測與儀表;2005年01期

4 孫曉明;李紹生;趙桂平;;基于虛擬儀器的電能質(zhì)量綜合監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)與研究[J];電測與儀表;2006年03期

5 趙愛明;徐穎;;數(shù)字采樣法功率測量的相位補償算法[J];電測與儀表;2006年06期

6 周萬泉;丁漢;張波;;一種低成本電參數(shù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測儀的設(shè)計與實現(xiàn)[J];電測與儀表;2007年03期

7 鄭宏婕;嚴桂;黃文芳;胡雙俊;;基于DSP和ARM的電力故障錄波器的設(shè)計[J];電測與儀表;2007年10期

8 李加升;羅軼峰;戴瑜興;;電能質(zhì)量監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計與應(yīng)用[J];電測與儀表;2008年04期

9 孫俊香;;提高交流信號真有效值測量精度的改進方法[J];電測與儀表;2011年11期

10 潘峰;孫衛(wèi)明;趙偉;陳銳民;肖勇;徐雁;;數(shù)字化電能計量中數(shù)值積分算法的誤差分析[J];電測與儀表;2012年06期

相關(guān)會議論文 前3條

1 李志軍;李冬玲;馬軍;王軍;;具有控制功能的綜合電量變送器的開發(fā)和應(yīng)用[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

2 馮雪;趙剛;;工頻波形諧波與相位測量高精度算法仿真[A];08全國電工測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

3 ;The Recognition of MEMS Gyroscope Random Error Terms based on ALLAN Variance[A];第24屆中國控制與決策會議論文集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 童悅;電流互感器在線校驗關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2011年

2 王少榮;電力系統(tǒng)分布式廣域同步并行處理平臺研究[D];華中科技大學(xué);2004年

3 梁海峰;柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略研究及其實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

4 張小鳴;礦用變電所測控系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2008年

5 門長有;電能計量算法及其SoC實現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2009年

6 劉旭;異步電動機無速度傳感器矢量控制系統(tǒng)研究[D];上海大學(xué);2010年

7 王超;先進電力錄波系統(tǒng)信息處理與數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 梁啟權(quán);基于TMS320F28335電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的設(shè)計與實現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2011年

2 施嘯寒;面向沖擊性負荷的TSC型無功補償裝置研究與設(shè)計[D];山東大學(xué);2011年

3 陶川輝;基于DSP的無刷同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的研究[D];安徽理工大學(xué);2010年

4 楊春源;轉(zhuǎn)子磁分路混合勵磁同步發(fā)電機數(shù)字調(diào)壓技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

5 黃民樂;電網(wǎng)數(shù)據(jù)低噪聲同步采集系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

6 程蕾;基于虛擬儀器的高壓電流互感器在線校驗系統(tǒng)[D];華中科技大學(xué);2009年

7 羅浩菱;基于光學(xué)干涉相位檢測的MEMS陀螺信號讀出技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2011年

8 鄧超;同步發(fā)電機勵磁控制器研究與開發(fā)[D];華中科技大學(xué);2011年

9 段亮;面向異步電機矢量控制變頻器的電機參數(shù)辨識研究[D];上海交通大學(xué);2012年

10 王軍凱;自動準同期裝置電參量測量算法研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 傅建國,王孝通,李博,金良安,馬野;MEMS陀螺隨機誤差模型研究[J];傳感器技術(shù);2005年03期

2 盛新富,戚慶成;常用電工參數(shù)數(shù)字化測量中的非同步采樣誤差[J];電工電能新技術(shù);1998年01期

3 馬宏忠，，胡虔生;軟件實現(xiàn)同步采樣的誤差分析[J];電工技術(shù)學(xué)報;1996年01期

4 熊崗,陳陳;一種能濾除衰減直流分量的交流采樣新算法[J];電力系統(tǒng)自動化;1997年02期

5 謝小榮,韓英鐸;電力系統(tǒng)頻率測量綜述[J];電力系統(tǒng)自動化;1999年03期

6 唐家德;;MATLAB在非線性曲線擬合中的應(yīng)用研究[J];電腦學(xué)習(xí);2008年01期

7 黃純,彭建春,江輝,左辰;諧波濾波、電壓、無功綜合控制裝置的研制[J];電網(wǎng)技術(shù);2000年03期

8 周大敏;一種消除非周期分量對非遞推富氏算法影響的精確方法[J];繼電器;1998年04期

9 周軍,李孝文,盛艷;雙速率同步采樣法在電力系統(tǒng)諧波測量中的應(yīng)用[J];計量學(xué)報;1999年02期

10 胡虔生,馬宏忠;非正弦周期信號測量同步誤差研究[J];中國電機工程學(xué)報;2000年09期

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王柱;劉開華;;差分跳頻通信系統(tǒng)解調(diào)算法[J];電子測量技術(shù);2002年06期

2 梅璐璐;林京;季桂花;何利;;基于相移小波的信號包絡(luò)提取方法研究[J];儀器儀表學(xué)報;2007年06期

3 陳健,王鑫,李建東,傅豐林;基于射頻直接采樣的短波軟件無線電臺的設(shè)計及實現(xiàn)[J];無線電工程;2003年07期

4 張衛(wèi)寧;高勇;;基于DSP綜合應(yīng)用系統(tǒng)的研究與實踐[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報;2007年03期

5 胡曉依;何慶復(fù);王華勝;丁福焰;;基于濾波器組分解的周期性振動沖擊信號解調(diào)方法及其應(yīng)用[J];振動與沖擊;2008年08期

6 陳健,闊永紅,李建東,傅豐林;一種短波軟件無線電臺的實現(xiàn)[J];電訊技術(shù);2003年03期

7 黃智杰,易志強,張明,王匡;新一代衛(wèi)星電視標準中解調(diào)算法的研究[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2005年08期

8 葉忠華;;一種新的GMSK數(shù)字解調(diào)算法[J];移動通信;2009年14期

9 王玉華;張翠;姜德生;高翩;;基于二次曲線修正的光纖光柵Bragg波長解調(diào)算法[J];中國水運(學(xué)術(shù)版);2006年06期

10 韓鋼,張睿,李建東;軟件接收機的一種實用結(jié)構(gòu)[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2001年04期

相關(guān)會議論文 前5條

1 王地;袁嗣杰;章蘭英;;一種新穎的DPSK信號軟件解調(diào)算法[A];浙江省電子學(xué)會2009學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

2 陳國杰;張小義;;基于多相濾波分離信號的多載波全數(shù)字PSK解調(diào)算法研究[A];圖像 仿真 信息技術(shù)——第二屆聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

3 梅海平;肖樹妹;錢仙妹;姚永幫;邵士勇;黃宏華;詹杰;朱文越;黃印博;饒瑞中;;大氣光學(xué)湍流強度的光纖測量新技術(shù)研究[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

4 劉洋;李斌;彭宏波;吳建軍;;GMR-1下行突發(fā)信號基帶解調(diào)同步算法的初步研究[A];第七屆衛(wèi)星通信新技術(shù)、新業(yè)務(wù)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

5 王樂;顧學(xué)邁;;衛(wèi)星數(shù)字化測控副載波解調(diào)器的設(shè)計與實現(xiàn)[A];全國第二屆信號處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議專刊[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 ;安捷倫3G測試測量全面解決方案[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2010年

2 杭州國芯科技有限公司副總經(jīng)理兼首席技術(shù)官 黃智杰;FPGA：數(shù)字電視SoC設(shè)計驗證好幫手[N];中國電子報;2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 宋世德;長周期光纖光柵的特性及傳感應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2006年

2 喬永偉;超寬帶（UWB）無線通信系統(tǒng)的同步及解調(diào)算法研究[D];北京郵電大學(xué);2009年

3 閻嘯;寬帶多制式無線通信信號解調(diào)測試算法研究[D];電子科技大學(xué);2010年

4 周新磊;高精度光纖傳感系統(tǒng)及其在油田測井中的應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2012年

5 王育紅;軟件接收機若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);1998年

6 杜鄧寶;TDS-OFDM發(fā)射分集系統(tǒng)訓(xùn)練序列設(shè)計與解調(diào)算法[D];清華大學(xué);2010年

7 張睿;軟件無線電中的信號檢測技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2001年

8 吳冰;光學(xué)地震測量方法與關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

9 周德鎖;星上多載波QPSK數(shù)字化解調(diào)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2000年

10 裴煥斗;全光纖電流互感器信號處理系統(tǒng)研究[D];中北大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳雨森;光纖法珀應(yīng)變傳感器的解調(diào)算法改進和復(fù)用技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2003年

2 唐揚;大動態(tài)多普勒頻移下PCM/FM解調(diào)算法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

3 趙雪;MSK信號的調(diào)制與解調(diào)[D];北京郵電大學(xué);2013年

4 袁偉娜;軟件無線電若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2003年

5 林沛銘;軟件無線電解調(diào)算法研究及其數(shù)字中頻接收機設(shè)計[D];南京航空航天大學(xué);2006年

6 康寧;一種中頻數(shù)字接收機的算法研究與DSP實現(xiàn)[D];西北工業(yè)大學(xué);2003年

7 王寧;基于波形分析的光纖法珀應(yīng)變儀在橋梁在變監(jiān)測中的應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2002年

8 樓建明;基于CMOS的FBG傳感網(wǎng)絡(luò)圖像解調(diào)技術(shù)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

9 姚志超;希爾伯特—黃變換在光纖EFPI光譜檢測中的應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2013年

10 高山;短波8PSK信號解調(diào)關(guān)鍵技術(shù)研究及其實現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2013年

本文編號：1384885