隨著導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展,人們對導(dǎo)航信息處理的核心——導(dǎo)航計算機提出了更高的要求。為了滿足導(dǎo)航計算機運算能力強,精度高,可靠性好,體積小,功耗低的要求,本課題對國內(nèi)外導(dǎo)航計算機研究現(xiàn)狀進行了綜合對比,采用FPGA+DSP的方案進行設(shè)計。本課題的主要任務(wù)是設(shè)計一套捷聯(lián)慣組數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),包括硬件平臺搭建和軟件系統(tǒng)設(shè)計。捷聯(lián)慣組由三個內(nèi)部集成溫度傳感器的激光陀螺儀和三個石英撓性加速度計組成,其中FPGA負責(zé)陀螺和加速度計的信息采集、時序控制和串口通信,DSP專注于導(dǎo)航解算。通過對激光陀螺儀輸出信號的分析,采用前后狀態(tài)對比法完成了AB相信號的四細分、辨向和可逆計數(shù);針對激光陀螺儀容易受大范圍溫度變化影響的問題,提出了溫度補償?shù)姆椒?針對FPGA不能處理模擬信號的問題,采用模數(shù)芯片LTC1867完成了溫度信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換;針對激光陀螺儀存在閉鎖效應(yīng),本課題采用FIR濾波器完成了激斗信號的濾波。本課題使用的捷聯(lián)慣組中已經(jīng)集成了I/F轉(zhuǎn)換電路,因此可以對加速度計輸出的正負脈沖信號直接進行可逆計數(shù)。FPGA和DSP通過EMIF接口進行通信。在導(dǎo)航解算過程中,針對畢卡求解法存在有限轉(zhuǎn)動不可交換性誤差,只可以在低...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1Sagnac效應(yīng)圖

Sagnac效應(yīng)[12-13]為基礎(chǔ)研制出的新型陀特點是耐沖擊，動態(tài)測量范圍寬，數(shù)字輸EMS)多屬于震動陀螺，利用旋轉(zhuǎn)物體在物體的轉(zhuǎn)速，其特點是體積小，啟動快，以原子干涉儀為核心的轉(zhuǎn)動測量裝置動角速度的測量。作原理是國防大學(xué)生產(chǎn)的二頻機抖激光陀螺，此紹。狀的閉合光路中，從某一觀....

圖2-2電源模塊

圖2-2電源模塊2.2.2FPGA系統(tǒng)設(shè)計2.2.2.1FPGA鎖相環(huán)在本課題中，F(xiàn)PGA的主要任務(wù)是采集捷聯(lián)慣組中加速度計，陀螺和溫度信號，經(jīng)過預(yù)處理后通過EMIF接口傳輸?shù)紻SP進行導(dǎo)航解算，然后通過422串口將導(dǎo)航解算結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C。陀螺信號需要進....

圖2-4FPGA內(nèi)核和I/O供電電路

圖2-4FPGA內(nèi)核和I/O供電電路在FPGA進行邏輯設(shè)計時，面積和速度是永遠不可回避的問題，二者不可兼得，當(dāng)所用的邏輯資源較少時，系統(tǒng)不可能跑的非�？�，系統(tǒng)跑的快需要的邏輯資源相對也較多，但是可以在硬件上進行優(yōu)化，使系統(tǒng)具有較高的運行頻率。在硬件上決定系統(tǒng)運行頻率....

圖2-5鎖相環(huán)電路圖

圖2-4FPGA內(nèi)核和I/O供電電路在FPGA進行邏輯設(shè)計時，面積和速度是永遠不可回避的問題，二者不可兼得，當(dāng)所用的邏輯資源較少時，系統(tǒng)不可能跑的非�？�，系統(tǒng)跑的快需要的邏輯資源相對也較多，但是可以在硬件上進行優(yōu)化，使系統(tǒng)具有較高的運行頻率。在硬件上決定系統(tǒng)運行頻率....

本文編號：3896143