微機(jī)械陀螺多采樣率數(shù)字信號(hào)處理架構(gòu)的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-07 06:36
隨著微機(jī)械技術(shù)不斷的發(fā)展,微機(jī)械陀螺由于體積小、重量輕、功耗低、可批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子、工業(yè)、航空航天、軍事等領(lǐng)域,從而對(duì)其性能的要求也越來越高。制約微機(jī)械陀螺性能的兩大原因主要是器件結(jié)構(gòu)和處理電路,在現(xiàn)有的加工工藝水平下,從處理電路入手提高微機(jī)械陀螺性能效果立竿見影,特別是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展,使得電路優(yōu)化更為便捷。本課題針對(duì)高性能和低功耗的目標(biāo),以研究微機(jī)械陀螺控制系統(tǒng)中高精度數(shù)字信號(hào)解調(diào)算法為起點(diǎn),提出并實(shí)現(xiàn)了一種多采樣率的數(shù)字信號(hào)處理控制架構(gòu)。該架構(gòu)不但降低了陀螺數(shù)字模塊的功耗,而且可以提高陀螺系統(tǒng)輸出信號(hào)的信噪比及長期穩(wěn)定性,具體研究內(nèi)容及成果概括如下:1)微機(jī)械陀螺正交解調(diào)算法的研究。從原理、MATLAB數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)三方面深入分析并比較了乘法解調(diào)(Multiplication demodulation,MD)、最小均方誤差解調(diào)(Least mean square demodulation,LMSD)和傅里葉算法解調(diào)(Fourier algorithm demodulation,FAD)三種正交解調(diào)算法的解調(diào)性能,結(jié)果一致表明在相同的解調(diào)帶寬下,FAD的性...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1振動(dòng)式陀螺的動(dòng)力學(xué)模型??
東科技大學(xué)、加州大學(xué)等。??2007年,美國JPL報(bào)道了一種基于FPGA編程控制的圓盤振動(dòng)式陀螺[9],其控??制框圖如圖1.3所示,該系統(tǒng)能更加靈活地對(duì)陀螺進(jìn)行數(shù)字化閉環(huán)控制,同時(shí)具備集??5??
圖1.3美國JPL基于FPGA的圓盤振動(dòng)式陀螺閉環(huán)控制框圖??2007年,德國Bosch公司報(bào)道了?一種應(yīng)用于汽車系統(tǒng)的雙質(zhì)量塊音叉式微機(jī)械陀??螺[10],其控制框圖如圖1.4所示,驅(qū)動(dòng)模態(tài)采用的是基于AGC和PLL的自激鎖相??閉環(huán)驅(qū)動(dòng)技術(shù),檢測(cè)模態(tài)采用機(jī)電結(jié)合的S-A閉環(huán)檢測(cè)技術(shù),并且結(jié)合溫度補(bǔ)償算法??對(duì)陀螺的標(biāo)度因數(shù)和零偏進(jìn)行補(bǔ)償,從而提高陀螺的性能,測(cè)試結(jié)果表明在60Hz的??系統(tǒng)帶寬下,角度隨機(jī)游走為〇.24°/Vhr,零偏穩(wěn)定性為1.35°/hr,積分時(shí)間達(dá)到了?600s。??一?Drive?Loop?,卜一十“一J?\p? ̄??^:E?r|=j??;;^,?j?7?spefjb*e?l?:?、?j;??^?-f ̄?卜.j?:?^?\?扣??、?j?tot?;?l?2?彳廠*一-ll11?4?^???0*C?J?y?;?TO??L?^Tnrwtls}?x?,〇???Detection?Loop?(Coriolis)?BHB?;?=?g應(yīng)細(xì)被辦??,-I.?..?^??I?;?\
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]積分梳狀濾波器(CIC)的分析與設(shè)計(jì)[J]. 陳路俊,趙軍. 信息通信. 2015(01)
[2]FPGA的功耗概念與低功耗設(shè)計(jì)研究[J]. 韓雪,郭文成. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2010(03)
[3]微機(jī)械陀螺測(cè)試與標(biāo)定技術(shù)研究[J]. 楊金顯,袁贛南,徐良臣. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(05)
[4]濾波器多相結(jié)構(gòu)的FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 吉訓(xùn)生,楊永杰. 南通工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)
[5]幅度調(diào)制波信號(hào)的欠采樣方法研究[J]. 李惠光,樸春俊,溫淑煥. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2000(04)
本文編號(hào):3574020
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1振動(dòng)式陀螺的動(dòng)力學(xué)模型??
東科技大學(xué)、加州大學(xué)等。??2007年,美國JPL報(bào)道了一種基于FPGA編程控制的圓盤振動(dòng)式陀螺[9],其控??制框圖如圖1.3所示,該系統(tǒng)能更加靈活地對(duì)陀螺進(jìn)行數(shù)字化閉環(huán)控制,同時(shí)具備集??5??
圖1.3美國JPL基于FPGA的圓盤振動(dòng)式陀螺閉環(huán)控制框圖??2007年,德國Bosch公司報(bào)道了?一種應(yīng)用于汽車系統(tǒng)的雙質(zhì)量塊音叉式微機(jī)械陀??螺[10],其控制框圖如圖1.4所示,驅(qū)動(dòng)模態(tài)采用的是基于AGC和PLL的自激鎖相??閉環(huán)驅(qū)動(dòng)技術(shù),檢測(cè)模態(tài)采用機(jī)電結(jié)合的S-A閉環(huán)檢測(cè)技術(shù),并且結(jié)合溫度補(bǔ)償算法??對(duì)陀螺的標(biāo)度因數(shù)和零偏進(jìn)行補(bǔ)償,從而提高陀螺的性能,測(cè)試結(jié)果表明在60Hz的??系統(tǒng)帶寬下,角度隨機(jī)游走為〇.24°/Vhr,零偏穩(wěn)定性為1.35°/hr,積分時(shí)間達(dá)到了?600s。??一?Drive?Loop?,卜一十“一J?\p? ̄??^:E?r|=j??;;^,?j?7?spefjb*e?l?:?、?j;??^?-f ̄?卜.j?:?^?\?扣??、?j?tot?;?l?2?彳廠*一-ll11?4?^???0*C?J?y?;?TO??L?^Tnrwtls}?x?,〇???Detection?Loop?(Coriolis)?BHB?;?=?g應(yīng)細(xì)被辦??,-I.?..?^??I?;?\
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]積分梳狀濾波器(CIC)的分析與設(shè)計(jì)[J]. 陳路俊,趙軍. 信息通信. 2015(01)
[2]FPGA的功耗概念與低功耗設(shè)計(jì)研究[J]. 韓雪,郭文成. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2010(03)
[3]微機(jī)械陀螺測(cè)試與標(biāo)定技術(shù)研究[J]. 楊金顯,袁贛南,徐良臣. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(05)
[4]濾波器多相結(jié)構(gòu)的FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 吉訓(xùn)生,楊永杰. 南通工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)
[5]幅度調(diào)制波信號(hào)的欠采樣方法研究[J]. 李惠光,樸春俊,溫淑煥. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2000(04)
本文編號(hào):3574020
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