基于浮点DSP的航姿系统自适应滤波算法与仿真研究

介绍了在捷联式航姿系统中采用的简化Sage-Husa算法的自适应滤波原理，建立了基于该自适应滤波算法的导航系统状态方程和观测方程，给出了基于TMS320C32浮点数字信号处理器(DSP)的半物理仿真硬件原理图和软件运行流程，并进行了仿真计算。仿真分析结果表明，基于浮点DSP的航姿系统在采用自适应卡尔曼滤波算法时不仅能有效抑制滤波发散，还使系统具有优越的实时性能和较高的精度。     

基于DSP和FPGA的捷联航姿仪的设计

针对捷联航姿系统的发展情况,设计了一种高速、多通道、可扩展的计算机系统.主要描述了系统的硬件电路,采用了高性能DSP为内核,用于高速处理数据;采用FPGA构成主要的外部输入输出接口.FPGA映射到DSP中EMIF的一段地址空间,两者之间通过EMIF接口进行交互.FPGA设计采用VHDL语言描述,DSP程序采用了C语言程序和汇编程序编制.实践证明了系统的高速性和高可靠性.     

基于DSP/FPGA的光纤捷联航姿系统设计

为适应现在航空设备向小型化、低功耗方向发展,设计了一种基于DSP+FPGA的高速、多通道的捷联航姿系统;主要描述了系统的硬件电路设计,采用FPGA完成各传感器的数据采集及控制;采用了高性能的浮点型DSP为内核,用于航姿解算数据高速处理;将FPGA映射到DSP EMIF的一段地址上进行数据交互;FPGA设计采用VHDL语言描述,DSP程序采用了C语言程序和汇编程序编制,设计可重构性强,升级容易,移植性好;跑车试验证明系统高速可行,俯仰角和横滚角误差在0.05°以内,航向角误差为小于0.5°,精度达到了设计的要求。     

基于DSP的航姿系统多传感器信息融合技术

设计了基于DSP的专用导航计算机,并以此为硬件平台,采集陀螺仪、加速度计、磁航向传感器和速度传感器信号,利用卡尔曼滤波技术进行多传感器信息融合,成功搭建了低成本小型航姿系统。针对该航姿系统的特点,设计了导航计算机程序快速更新软件,对卡尔曼滤波器进行低阶处理。针对导航计算机“数字信号处理器(DSP)+单片机(MCU)”的特殊结构,设计了合理的多传感器信息融合程序。实验证明:航姿系统利用多传感器信息融合技术,使用自行研制的专用导航计算机平台,姿态误差小于0.2,°航向误差小于0.5°,且大大减小了系统成本、体积和功率,具有实际应用价值。     

CAN总线在捷联航姿系统中的应用

提出了一种捷联航姿系统的方案设计.该捷联航姿系统基于德州仪器公司新型数字信号处理器TMS320C6713,解算出的航姿信息由CAN总线输出.较之于用传统的RS232、RS485、1553B等输出方式,使用CAN总线,有助于将航姿系统、计算机、控制设备、测试设备、各种传感器,通过CAN总线互连,构成一个高速、可靠、廉价的现场总线控制系统(FCS).     

捷联系统航姿算法分析

本语文对几种捷联系统航姿算法进行了分析和比较,提出了在采用角速率输出陀螺的情况下的一种高精度算法,并给出了枯圆锥运动环境下的传真结果。     

某型捷联航姿系统自动测试设备设计与实现

为了在地面准确地检测和测试某新型航姿系统各项性能是否满足飞行要求,介绍了一种航姿系统自动测试设备设计方法,该设备的核心是集成了422卡、429卡、D／A卡和A／D卡功能的工业控制计算机以及自动测试软件。提出了该设备的设计要求,从自动测试设备的硬件设计和软件设计等方面,分别给出了具体的实现方法。实验证明,该设备在工厂生产过程中能对航姿系统进行高速、高效的功能测试;装备部队以后,使得部队地勤维护人员能快速准确地检测出航姿系统故障信息,提高了部队快速机动以及装备维修保障能力。     

捷联航姿自主测姿算法研究

研究飞行器姿态稳定性控制优化问题,针对载体作长时间飞行时,由于低精度陀螺、加速度计和磁传感器使航姿系统易受到运动加速度的影响而导致姿态精度较低,甚至发散的问题,为提高稳定性能,提出在采样周期内根据陀螺输出进行姿态更新.在滤波周期内首先利用系统自身信息实时地判断载体所处运动状态,然后根据运动状态选用不同的量测信息进行卡尔曼滤波,修正陀螺漂移造成的姿态角误差.仿真结果表明,算法提高了机动情况下的姿态精度,且在非机动和机动情况下,姿态精度都能满足系统稳定性能的要求.     

基于DSP+CPLD的捷联航姿系统设计与实现

针对捷联航姿系统高精度、小型化、高可靠性的发展需求,文中研究并实现了基于DSP+CPLD导航计算机的光纤航姿参考系统,在导航计算机设计中充分体现了DSP处理器实时解算和CPLD控制信号的双重优点.系统软件可实现加电BIT、磁罗差标定、CRC校验的存储器自检、捷联航姿解算和模糊自适应内阻尼卡尔曼滤波等功能.通过大量的试验验证了硬件的可靠性和算法的有效性.样机实验结果表明基于DSP和CPLD导航计算机的捷联惯性航姿系统性能稳定,满足系统的精度设计要求.     

捷联式航姿系统中四元素算法Kalman滤波器的实现研究

本文基于四元素算法推导了姿态算法和捷联惯导系统误差模型,并设计了Kalman滤波器。在此基础上分析了误差模型的随机噪声补偿和提出了航向修正。仿真结果表明,本文讨论的这种Kalman滤波器能保证航向精度,具有实际应用意义。     

基于ARM与低成本MEMS器件的AHRS设计

自平衡机器人、多旋翼无人飞行器的控制需要高精度的姿态运动信息作为反馈输入,要求测量模块具有响应快、体积小和功耗低的特点。采用低成本的MEMS器件与STM32单片机构建了航向姿态参考系统硬件平台。针对传感器的特点,设计了基于扩展卡尔曼滤波算法的双矢量校正方法,并给出了陀螺仪的温度补偿、磁传感器的校正方法。     

基于时间仿真模型的DSP软件仿真系统

针对目前的DSP软件仿真工具在脱离硬件系统连接的情况下,不能获得较为准确的仿真运行时间的问题,以DSP软件仿真环境的开发为背景,提出一个时间仿真模型.分析了影响时间仿真模型的多种因素,通过软件建模,结合具体的一款DSP(TMS320F2812)给出了基于DSP的时间仿真模型,并搭建了一个DSP软件仿真系统.通过软件仿真,获得了与相应硬件的真实执行时间拟和度较高的仿真时间结果,证明使用模型的DSP软件仿真系统在一定程度上可以满足对仿真时间敏感的仿真应用的需求.     

基于MATLAB和DSP的IIR滤波器的设计与仿真

采用了TI公司的TMS320C55XX数字信号处理器完成IIR滤波器的设计,利用MATLAB的滤波器设计工具箱（FDA Too1）来设计最小阶切比雪夫低通滤波器,评用代码调试器（CCS）进行软硬件的调试和仿真。结果表明,该滤波器可以有效的滤除干扰信号,且设计方法简单可靠,具有较强的稳定性。     

基于DSP Builder的四维时滞混沌系统数字电路设计与仿真

以Lorenz混沌系统为基础,通过线性反馈扩展系统维数,设计一个四维混沌系统,分析系统的动力学特性。在引入时滞量后,进一步观察这个系统的动力学行为。为了克服模拟电路设计混沌系统的固有缺陷,将混沌系统进行离散化处理,提出基于DSP Builder软件设计时滞混沌吸引子的方法。通过数字电路的优化设计,参数的合理配置,该系统的信号幅度控制合理,计算机仿真结果表明在DSPBuilder下与MatLab下结果一致,从而使得基于FPGA混沌系统的开发变得快速、便捷,具有实际应用价值。     

基于DSP的分组件自动测试系统的设计与实现

本文主要介绍了一种数字化仿真测试板的设计及其实现,在设计中使用了以太网总线,利用DSP和FPGA组合的方式,有效地满足了本测试系统速度快,可靠性高的要求。实验证明了该方案的实用性和有效性。     

基于DSP的发电机原动系统仿真器设计与开发

介绍了以DSP单片机为控制核心的同步发电机原动系统仿真器的原理、硬件构成和软件设计，并给出了现场静态和动态测试结果。试验结果表明，该仿真系统能很好地实现对原型电动机各特性的仿真。     

基于MEMS器件的姿态航向参考系统设计及应用

在小型无人直升机的控制中,需要有高精度的运动测量信息作为导航状态输入,通常这些小型直升机因需要在特定的情况下工作而往往体积较小,因而也对导航设备提出了高精度、低功耗、微型化、低成本等多方面的苛刻要求.介绍一种基于MEMS器件的小型姿态航向参考系统的设计及实现,该系统已应用于小型无人直升机的导航控制中.     

基于DSP的信号处理实验系统的设计和开发

以TI公司的数字信号处理器（DSP）TMS320VC5416为CPU，设计了CDMA通信系统中反向链路信号处理过程的实验系统。CDMA反向链路信号处理过程比较复杂，不易观察。而利用DSP高速和精确的运算能力、丰富的通用输入输出口（需要配置）和其软件开发平台CCS中丰富的显示信号特征的功能，实验者能够多角度的观察和研究信号处理结果。给出了硬件电路设计和作为例子的多角度观察OQPSK调制。