一种宽动态范围高速数据采集系统的设计

船用动调陀螺仪捷联惯性系统中，需要对陀螺仪力反馈回路中的宽动态范围电流信号进行精确，实时的测量，详细介绍了一种采用串行ADC线路的大动态范围高速数据采集系统。该系统动态范围优于138dB，采样频率可达75ksps，较好地解决了动调陀螺仪的信号采集问题。     

动调陀螺仪离线预测与健康管理系统的设计

针对动调陀螺仪传统维修方式存在维修不足和维修过剩等问题,设计了一种离线预测与健康管理系统;在分析动调陀螺仪状态影响参数的基础上,构建了状态监测平台,并采用时间序列方法对随机信号进行特征提取;利用采集的数据进行信息处理,采用神经网络进行健康状态评估,采用灰色支持向量机进行剩余寿命预测;最后,在对各种信息进行管理、利用的基础上,制定维修决策及进行保障资源管理;实际应用表明,本系统能有效提高动调陀螺仪的使用可用度,降低保障费用。     

基于时间序列分析的动调陀螺仪故障预测研究

针对动调陀螺仪的故障预测问题,提出一种时间序列分析和BP神经网络相结合的故障预测方法;首先,采用时间序列分析对采集的各个状态下的动调陀螺仪振动信号进行拟合,建立ARMA模型,利用模型参数作为状态识别的特征参数;其次,利用提取的特征参数,通过BP神经网络进行动调陀螺仪状态识别;最后,结合具体实例进行了验证;验证结果表明该方法可行有效,识别精度达到92%以上。     

可编程逻辑器件在浮点放大器中的应用

以捷联惯导系统中陀螺仪的数据采集为背景，设计开发了浮点放大器，以满足陀螺仪较宽的动态输出范围，该设计采用可编程逻辑器件，ABEL－HDL硬件描述语言为输入工具，接口简单，可靠性高，具有一定的实用价值。     

基于环形肖特基二极管的MEMS陀螺仪接口ASIC电路温度特性分析与设计

完成了采用环形二极管结构的MEMS陀螺仪接口ASIC电路设计并且理论分析了环形肖特基二极管的温度特性对电路输出的影响。MEMS陀螺仪系统采用高频载波调制方案,在陀螺仪可动质量块施加1MHz载波,将陀螺仪振动信号调制到载波附近。环形肖特基二极管作为调制解调器,解调陀螺仪输出已调信号得到陀螺仪振动信号。这种方案可以有效放大陀螺仪输出信号。理论和仿真结果表明,肖特基二极管阈值电压随温度的变化会改变电路增益,引入一个正温度系数。采用负温度系数反馈电阻,从而降低电路总的温度系数。ASIC电路基于0.18μm CMOS工艺实现。     

高精度声纳信号预处理系统的研究

针对水声信号的数据采集，本文研究并设计了一种高精度、大动态范围的宽带数据采集预处理系统。该系统采用自动增益控制（AGC）技术，实现了对信号的大动态范围压缩，并采用截止频率可变的低通和高通滤波器组实现宽带滤波，使带宽可根据实际所采信号调整。     

一种陀螺仪自动测试系统的设计与实现

陀螺仪传感器是飞行控制系统的重要组成部分;针对4种类型陀螺仪介绍了一种自动测试系统的设计,详细描述了系统的功能和总体结构,提出了自动测试的过程控制策略,给出了系统硬件设计方法、交流信号转换直流信号原理图、软件结构图、频率和相穆的软件处理方法及采取的关键技术,该系统已投入使用。实践表明,该系统具有较高的测试精度及智能化程度。     

基于单片机的GPS/MEMS陀螺仪航向角实时测量系统

针对陀螺仪测量误差随时间累积,GPS在动态环境中可靠性差等问题,提出并设计了一种基于单片机的GPS/MEMS陀螺仪航向角实时测量系统。该系统以C8051F021单片机为核心处理器,GPS与MEMS陀螺仪相组合,将GPS接收机中IPPS脉冲信号作为同步标签,实现GPS对陀螺仪航向角解算的实时修正,从而获得高精度和高可靠性...     

基于FPGA的MEMS陀螺仪SAR150实时数据采集系统设计

针对传统MEMS陀螺仪输出信息为模拟量且易受干扰、噪声较大的问题,结合SAR150陀螺仪可以直接输出数字信号的特点,提出了一种新型的数字陀螺仪实时数据采集系统;该系统以FPGA为主控制器,通过SPI接口完成对MEMS陀螺仪SAR150的控制与数据的传输,实现了对陀螺仪输出信号的采集、实时传输及存储;通过将所研制的数据采集系统应用于SAR150陀螺仪测量角速率实验,并对测得数据进行误差分析,实验结果表明:数据采集系统采集输出的角速率值与理论值的绝对误差标准差均小于0.2°/s;且该系统的可靠性高、实时性好,为后续的陀螺仪测试及标定奠定了基础,有一定的工程应用价值。     

改进的卡尔曼滤波在MEMS陀螺仪信号处理的应用

针对MEMS陀螺仪的输出随机漂移误差影响测量精度的问题,提岀一种改进的卡尔曼滤波方法进行MEMS陀螺仪误差补偿。传统的卡尔曼滤波方法是针对时域内的随机序列采用统计特性进行递推估计,从而得到测量所需要的信号。本文在传统卡尔曼滤波算法的基础上引入衰减因子和差分控制项,以此自适应地估计卡尔曼滤波量测噪声方差,并结合硬件系统将该算法进行静态性能试验和动态性能试验,使用Allan方差分析法对原始陀螺仪信号以及误差补偿后的陀螺仪信号进行对比分析。对比数据结果表明,陀螺仪静态随机误差得到了有效的抑制,从而验证了该算法在陀螺仪静态数据处理方面具有一定的应用价值。