抖动偏频激光陀螺中的解调及实现技术

根据抖动偏频激光陀螺的输入、输出信号模型,提出了一种利用实时数字信号处理技术实现抖动解调的新方法.通过对激光陀螺输出信号高速采样并使用设计适当的数字滤波器,不但可以有效消除机械抖动引起的信号,而且能够减小随机嗓声干扰,提取出所需的惯性角速率信息.试验表明,相对于整周期采样解调,此方法有效减小了误差,提高了陀螺输出带宽,降低了对电路的要求,具有很大的实用价值.     

基于FPGA的激光陀螺信号高速解调滤波设计

在FPGA中实现DSP和计算机常用的IEEE单精度32位浮点表示方式,通过模块化设计,能够进行相关的浮点加法和乘法操作。利用内部逻辑单元、乘法器、ROM、RAM等资源,经过正确的逻辑控制和可靠的时序设计,设计了一个能对激光陀螺信号进行高速、精确滤波的专用滤波器,并且更简便实现后续DSP或计算机对滤波数据的格式处理。     

一种高精度的抖动偏频控制方法

在激光陀螺的抖动控制中,用作抖动幅度检测的PZT的灵 敏度会随温度变化,从而造成偏频失稳。本文提出了用计算机稳定偏频的方法,设计了一种 新型抖动控制器。实验表明该控制器能够较为精确地保持偏频的稳定。     

激光陀螺信号解调中自适应滤波器的设计

在激光陀螺信号解调领域中,在满足高精度的前提下如何降低滤波器的延迟一直是相关院所的研究重点。针对此问题,研究了一种新的激光陀螺滤波处理的方法。这种方法采用LMS自适应滤波器原理,分别把机械抖动抖反馈信号作为滤波器的基本输入,把机抖信号、随机噪声和白噪声作为滤波器的参考信号,然后通过FPGA进行数字滤波以及外围控制,最后给出了滤波器的算法实现以及硬件框图。实验结果表明,LMS自适应滤波器有很好的解调效果,经过滤波后的计数值差值在±1个数以内,且延时为1 ms。     

基于FPGA的激光陀螺信号高速精确解调系统

利用FPGA的高度并行性和对时延的准确控制,设计对激光陀螺信号的高速、精确解调系统。该系统以XILINX FPGA为硬件核心,通过巧妙的时钟设计和高速高阶滤波设计,很好地实现了对陀螺信号精确鉴相、计数和高速滤波,并协调DSP的后续处理和上位机通信。通过对国产某激光陀螺进行测试发现,本系统解调后得到的陀螺角速度10S、100S的方差都明显优于现有系统的测试结果,系统响应时间也得到极大提高。     

二频机抖激光陀螺高精度低延时信号解调电路设计

在激光陀螺信号解调滤波过程中,工程上经常运用高阶FIR滤波电路来实现抖动信号剥除;这种方法虽然精度高但具有较高的延时,无法满足激光陀螺输出结果实时性的要求;为了解决这个问题,提出了一种基于FPGA的激光陀螺信号解调电路,利用自适应滤波原理对激光陀螺输出抖动信号进行自适应剥除,最后进行了相应精度及延迟测试;实验结果表明激光陀螺信号经过该系统自适应抖动剥除后效果较好,激光陀螺静态输出百秒方差仅为千分之三且系统延迟0.6 ms远低于常规5 ms延迟,满足了激光陀螺信号解调高精度低延时的要求。     

激光陀螺抖动控制电路高精度数字化设计

激光陀螺仪由于存在闭锁效应需要外加抖动偏频来消除;以往的模拟抖动控制电路存在体积大,难以进行精确控制等问题;针对这些问题,设计了一种基于DSP的数字抖动偏频系统,通过DSP对抖动电压进行精确控制,并注入一种参数可调的锯齿波噪声来消除激光陀螺的动态锁区;经过实验表明,抖动偏频控制系统工作稳定,控制精确,噪声注入效果良好;激光陀螺仪静态测试结果表明,在所设计的抖动偏频系统控制下,激光陀螺测量精度高.     

抖动偏频激光陀螺整周期采样对捷联惯导姿态解算的影响

抖动偏频激光捷联惯导系统中,三个激光陀螺之间机械抖动频率一般互不相同.当陀螺输出采用整周期锁存方式时,导航计算机定时采样系统采集到的三个陀螺信号,隐含着陀螺输出的不同步,在捷联惯导解算中将产生姿态解算的不可交换误差,在圆锥运动环境下误差更加严重.介绍了整周期采样时陀螺输出的不同步现象,在圆锥运动条件下对不同步问题进行仿真,仿真结果表明不同步是引起姿态解算误差的主要因素,不同步误差远远超过同步采样条件下的姿态解算误差,因此在捷联惯导系统角运动剧烈时应当予以重视.     

一种新型高效的激光陀螺抖动信号剥除技术研究与实现

激光陀螺的输出信号中包涵外界输入角速度、机械抖动角速度两部分信息,而机械抖动角速度是一个叠加了一定噪声的标准正弦振动;在此提出了一种正弦抖动剥除技术,能极大地衰减激光陀螺输出信号中的正弦分量,实现对陀螺输出信号的初步解调,并采用FPGA作为实现工具;文章首先对激光陀螺输出信号特性进行了分析,提出了一种新型的抖动剥除技术的理论模型;然后具体介绍了这种技术在FPGA上的实现方法;最后利用基于本技术设计的FPGA+DSP系统对某型号激光陀螺进行了测试,通过观察证明本方法能很好地实现激光陀螺正弦抖动剥除,剥除后的激光陀螺正弦幅值能衰减到原始值的1/70。     

一种高精度的抖动偏频控制方法

在激光螺的抖动控制中,用作抖动幅度检测的ＰＺＴ的灵敏度会随温度变化,从而造成偏频失稳。本文提出了用计算机稳定偏频的方法,设计了一种新型抖动控制器。实验表明：该控制器能够较为精确地保持偏频的稳定。     

基于DSP+FPGA的激光测距机数字信号处理研究

针对激光回波脉冲窄、弱等缺点,提出数字信号处理技术检测目标的方法;该方法首先采用小波阈值去噪方法对激光回波弱信号进行滤波,然后利用激光回波信号之间的相关性,对滤波后的潜在目标进行目标匹配,检测出目标,整个系统采用高速数宁信号处理器（DSP）实现相应的算法,采用现场可编程逻辑门阵列（FPGA）设计接口电路,降低了电路的复杂度;实验结果表明,该处理方法不仅提高了激光测距的作用距离和测距精度,而且实现了激光测距仪的小型化。     

小型集成三通道机抖激光陀螺数字式控制电路设计

针对军事和民用工程中亟待解决的捷联式机械抖动激光陀螺惯导的小型化、集成化和高精度问题,提出了一种以单块电路板实现对3个机械抖动激光陀螺进行数字式稳频控制、抖动控制、稳流控制、信号检测及脉冲计数的全功能小型机抖激光陀螺集成控制方案,设计了以DSP和FPGA为核心控制器的陀螺电路。试验结果表明,该集成控制电路能同时实现3路陀螺的自动控制,参数调整灵活方便,控制精确稳定,在实现小型化集成化的同时,提高了激光陀螺的输出精度,为捷联式机械抖动激光陀螺惯导的小型化、集成化和高精度奠定了基础,已在多个项目中获得工程应用,具有较高实用价值。     

基于FPGA的光纤陀螺仪信号处理

采用数字信号调制解调技术对光纤陀螺进行闭环控制可以有效地提高光纤陀螺的精度,以大规模可编程逻辑器件（FPGA）为基础,将光纤陀螺中的第一环路与第二环路的数字段合并。用单D／A产生数字阶梯波,同时实现数字调制和闭环反馈的功能;基于Verilog HDL语言的两级模块设计与编程,完成各个信号的输入输出缓冲器的分配和闭环光纤陀螺全数字式信号处理;不同温度和输入的试验测试结果表明：陀螺的标度因子线性度优于80ppm,这说明基于FPGA信号处理核心的单D／A反馈回路方案设计是成功的。     

基于FPGA的多通道高精度信号源设计

本文将硬件电路与软件编程功能相结合,设计了一种新的信号发生器实现方法,以FPGA作为主要控制核心,通过搭建波形重构电路、模拟开关选通电路、矩形波输出控制电路实现了 32路模拟信号并行输出,其中,利用ADG333A模拟开关极大地减少了方波信号输出的边沿时间.实验结果表明,该信号发生器具有输出精度高、输出频率宽、信号稳定可...     

基于FPGA的OQPSK解调器的设计与实现

根据软件无线电的思想,以FPGA器件为核心实现了OQPSK的解调,大部分功能由FPGA内部资源来实现。整个设计以Altera公司可编程逻辑芯片FLEX10K系列芯片为核心实现OQPSK解调器,具有体积小、功耗低、集成度高、可软件升级和抗干扰能力强的特点,这样既提高了通信系统的稳定性和灵活性,又便于系统的集成化和小型化,符合未来通信技术发展的方向。     

基于FPGA的激光测径装置研究

介绍了一种基于脉冲激光光源与高精度CCD成像技术相结合的线缆直径非接触式光电检测方法,给出了测径装置的设计方案和基本构成单元.并着重阐述了基于现场可编程逻辑门阵列器件(FPGA)的线阵CCD数据采集与信号处理系统及其各个功能模块的实现方法.     

基于FPGA的数字磁通门信号处理

本文针对磁通门信号采集与处理的具体特点,对基于FPGA的磁通门数字信号处理系统进行了研究.该系统采用A/D转换器对磁通门输出信号进行采样,采样后的数据通过FPGA进行数据处理,再通过USB串口送给计算机进行运算,并得到最终的榆出数据.应用该系统对地球磁场进行了测量,结果显示:它与实际数据之间的误差较小,改善了传统的磁通门信号处理的模拟电路的温度性能.提高了输出信号的稳定性.     

基于FPGA的编码器倍频-鉴相电路

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是电气传动系统中用来测量电动机转速和转子位置的核心部件.文章分析光电编码器四倍频原理,提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA对光电编码器输出信号倍频、鉴相、计数的具体方法,它对提高编码器分辨率与实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义.     

FPGA配合预失真技术的解调误码测试仪

介绍了一种以测试QPSK系统为基础的硬件设计检验方法,结合预失真技术对该测试系统的硬件总体规划及FPGA设计与实现进行了详细的论述,阐明了各个部分的工作原理.最后提出了实现解调同步的简易方法及误码率测试的具体实现.