光纤陀螺信号数字滤波算法研究

针对光纤陀螺信号漂移误差和噪声的影响及陀螺稳定平台系统的特点,研究了滑动滤波、FLP自适应滤波、小波变换阈值滤波3种直接对陀螺输出信号进行数字滤波处理的方案.最后对某陀螺惯性稳定跟踪转台中使用的光纤陀螺信号的测试和统计分析结果表明,采用小波变换阈值滤波可有选择地对陀螺信号的噪声成分进行抑制,其滤波去噪效果明显.     

激光陀螺动态特性研究（一）

针对激光陀螺动态特性中的带宽特性进行了研究。该文首先分析了激光陀螺的带宽特性指出,激光陀螺具有较高的理论带宽,并分析了影响实际带宽大小的因素,对激光陀螺的带宽进行了实际测试。将激光陀螺装在惯性测量装置(IMU)台体上,采用正弦激励法进行试验。按已设定的频率和幅值给角振动台施加正弦激励,分别采集激光陀螺信号和角振动台信号的输出,对每个频率点采集的数据进行傅里叶变换(FFT)处理并得出结论。为更好说明问题,先后在两台角振动台上进行试验,且IMU与试验工装分刚性连接和带减震器两种状态。测试数据说明,激光陀螺在IMU系统上测试的带宽大于120Hz,理论分析相符,完全满足现代导弹对激光陀螺的带宽要求。该试验可为激光陀螺信号的滤波、激光IMU系统设计等提供参考依据。     

基于微小型稳定平台的MEMS陀螺信号调理电路设计与测试

为提高MEMS陀螺的使用精度,本文基于微小型稳定平台应用背景设计了高精度MEMS陀螺信号调理电路,实验表明该电路提升了陀螺仪的使用精度。本文设计的调理电路采用高速24位Δ-Σ型A/D转换电路和高精度差分放大器对陀螺信号进行处理。基于MEMS陀螺仪搭建了两轴陀螺组件,并将两轴陀螺组件安装于高精度三轴转台,进行测试。采集MEMS陀螺模拟输出和数字输出数据,分别进行Allan方差分析。结果表明：该调理电路使X轴MEMS陀螺零偏不稳定性指标提升13.63%,Y 轴MEMS陀螺零偏不稳定性指标提升19.347%。     

基于Elmo数字伺服控制器的机载吊舱陀螺稳定平台设计

为了解决传统模拟式机载吊舱陀螺稳定平台稳定性能提升有限的问题,设计了一个数字化的陀螺稳定平台.该平台采用Whistle系列数字伺服控制器.在研究机载陀螺稳定平台原理和Elmo Whisde控制器的结构与使用方法的基础上,以Whistle系列控制器5/100型号为主要控制器,设计了具有陀螺稳定、吊舱运动控制、LOCK信号、限位信号等功能的机载陀螺稳定平台.通过Elmo Studio软件平台,编写相应的功能程序,最终实现机载吊舱陀螺稳定的功能.另外,该稳定平台通过串口RS232通信.用指令控制吊舱运动,取得了良好的控制效果.该稳定平台已应用于现有吊舱,稳定性能提升到50 μrad.     

多线程的光陀螺信号采集系统设计

为满足导弹对光陀螺信号实时性的要求,设计并实现了光纤陀螺的信号实时采集,并进行实时数据的动态显示与处理。采用C Builder5.0平台来设计光纤陀螺信号采集部分。陀螺信号的采集通过计算机的串口传输。该光纤陀螺的输出为RS232格式,通过调用Windows API函数实现RS232串口通信程序,并采用了多线程的技术来增强实时性和自动接收信号的能力。通讯速率38.4 kB,通讯期间可以完成数据处理,并且基本没有丢数现象;完成了数据包的解算;实现了线程间的数据共享与数据的实时处理。基于C Builder5.0和Windows系统的多线程串行通信可以实现实时数据的采集,同时可以在另一个线程中进行数据的实时处理。数据接收稳定可靠,取得了良好的效果。     

基于光纤陀螺稳瞄跟踪系统的工程设计

针对动基座光电稳瞄跟踪系统扰动隔离度、跟踪问题进行了工程研究,介绍系统总体构成及采用光纤陀螺应用于系统消除基座扰动、跟踪大动态目标的稳瞄跟踪系统的工程设计原理,研究了基于光纤陀螺速率稳定环的稳定机理、光纤陀螺的工程应用要求、电流环、稳定环路、系统跟踪控制器的设计方法,最后根据设计原理和方法研制出一套装备并给出了试验结果及跟踪效果图.     

机载光电跟踪系统模糊控制的优化设计与仿真

分析了机载光电跟踪系统的构成,并对机载光电跟踪系统的主要组成部分--陀螺稳定平台框架系统设计了基于GA(遗传算法)的模糊控制器,通过遗传算法来优化模糊控制器的规则、参数以及量化因子和比例因子.并对系统进行了详细的仿真研究,仿真结果证明,基于GA的模糊控制器设计获得了良好的控制效果.     

数字滤波技术在陀螺噪声滤除中的应用

动力调谐式陀螺作为高精度的光电稳定平台伺服控制系统稳定回路的反馈元件，它的输出噪声直接影响到系统的稳定与跟踪精度．因此是不容忽视的。数字滤波是滤除噪声的有效手段。由于系统实时性和采样频率的要求．并非所有的数字滤波器均能在实时系统中应用，本文介绍两种实时跟踪系统中常用的数字滤波方法。并对它们在实时跟踪系统中的作用进行了分析和比较。     

两轴稳定平台的模糊-PID复合控制器设计与仿真

根据两轴光纤陀螺雷达天线稳定平台的工作要求,设计了经典PID稳定回路控制器和跟踪回路控制器,并设计了基于遗传算法的跟踪回路模糊控制器。针对两种位置控制器的不足,设计了模糊控制调整加权因子的模糊-PID复合控制器。仿真结果表明,采用复合控制器可以加快系统跟踪速度,提高系统强抗干扰能力,并能保持较高的跟踪精度。     

速率陀螺式稳定平台陀螺解耦的一种算法

速率陀螺式稳定平台由于框架结构在加工和装配过程中的误差,会造成陀螺彼此耦合,从而给输出视线角速度带来误差。给出了二自由度速率陀螺式稳定平台陀螺解耦的一种算法,该算法可以将处理器采集到的陀螺数据直接进行解耦计算,获取视线角速度。     

一种稳健的两维两脉冲杂波相消方法

两维两脉冲杂波对消方法,可以有效地杂波迹进行杂波预滤波,进一步提高后续空时自适应算法的动目标检测性能。但在实际中不准确的载机速度和偏航角等雷达系统参数信息,会制约其杂波抑制性能。为了解决这一问题,文中提出了一种稳健的两维两脉冲杂波相消方法,该方法进一步将载机速度和偏航角误差作为先验知识加入到滤波器系数矩阵设计中,提高了TDPC在雷达系统参数存在误差时的稳健性。并分别利用仿真数据和MCARM实测数据进行了验证。实验结果表明,在载机速度和偏航角存在误差的情况下,相比较TDPC,RTDPC能更加有效地对消杂波,改善了后续空时自适应算法的动目标检测性能。     

机载SAR天线稳定平台伺服控制系统的算法设计改进

机载合成孔径雷达采用天线稳定平台对载机角运动误差进行补偿,使天线在惯性空间保持稳定并跟踪地速方向.平台数字伺服控制系统的设计采用单片FPCA替代DSP&CPLD现有方案,即在单片FPGA上完成数据采集、滤波及控制算法处理,并输出PWM信号进行电机调速控制.本文提出以双速度环控制替代传统的仅由光纤陀螺作为反馈元件的单速度环控制,并提出基于提升方案的小波阈值滤波、增益矩阵离线计算的常增益α-β-γ滤波、速度和加速度前馈等算法改进措施,在提高系统控制精度的同时,便于FPGA硬件实现以满足实时性要求,具有很强的工程应用价值.     

数字Hilbert变换器与Hilbert变换器的关系

本文讨论数字Ｈｉｌｂｅｒｔ变换器（ＤＨＴ）与Ｈｉｌｂｅｒｔ变换器（ＨＴ）间的关系，取得下列结果：（１）ＤＨＴ变换是ＨＴ变换的数字仿真器；（２）ＨＴ变换可由ＤＨＴ变换来实现；（３）数字实信号的复信号可由连续时间实信号的复信号取样得到。     

OFDM系统采样钟补偿算法及其FPGA实现

利用数字内插滤波器完成全数字域采样钟同步已广泛应用于OFDM数字接收机中.文中利用两个Farrow结构的内插滤波器,同时提高工作时钟对过采样信号进行数字域内插,完成接收端和发送端之间的采样时钟的完全匹配,并且根据硬件器件的特性和算法结构,逐级进行模块变量定点处理.基于实测数据的分析表明,该FPGA数字域采样钟补偿算法不仅有稳定的性能,而且其模块化设计也有利于更高阶算法或多通道系统的实现.     

以TMS320C6205为核心的MPEG-4 编码器的设计与实现

嵌入式MPEG-4数字监控系统硬件平台以TI公司的TMS320C6205为核心,将采集得到的数字视频信号转换成MPEG-4后进行实时监控或存储,获得较高清晰度低存储量的内容,并可支持多路视频流的采集和切换。该系统具有良好的可扩展性,应用广泛。     

基于Simulink的数字AGC系统设计与仿真

在Simulink环境下搭建了数字自动增益控制（AGC）系统的仿真平台,该平台由中频信号模型、可控增益放大器、A/D采样与I、Q分离模型及峰值提取和AGC控制算法部分组成,各个部件与真实器件、模块相对应,且参数可变。该平台按照真实AGC系统的信号流程进行仿真,能够为数字AGC算法的性能进行预测和评估,为AGC系统的参数选择提供了分析工具。     

Efficient demodulator for bandpass sampled AM signals

A simple nonlinear (quadratic) filter is shown to demodulate bandpass sampled AM signals efficiently. The filter is based upon a discrete version of the recently introduced Teager-Kaiser energy operator, but also closely resembles a complex digital sampling demodulator. Such a filter can also be implemented in analogue circuitry     

中频采样的原理及其应用

介绍了用直接中频信号采样方法实现正交相干检波的基本原理,分析并总结了到目前为止已知的几种中频采样的具体方法。此外,根据最小均方根准则（LMS）设计了中频采样FIR滤波器。最后给出了该中频采样数字滤波器在系统中的应用。     

导航信号的射频直接采样与数字下变频方法

研究导航信号的射频直接采样与数字下变频方法,并对1.2GHz和1.5GHz2个频点附近的导航信号进行了仿真验证。首先运用带通采样原理,选择合适的采样频率完成对导航信号的射频直接采样,然后结合积分梳状滤波器、半带滤波器,对采样后的信号进行抽取滤波,实现了降采样率的目的。最后,通过Matlab对5个频点的导航信号进行了仿真验证,完成了导航信号的射频直接采样并降低了采样率,恢复且分离了原始导航信号,从而验证了射频直接采样与数字下变频方法是可行的。     

多带通信号直接均匀欠采样技术

该文讨论了宽带数字接收机中对多个复或实的带通信号的直接均匀采样。对这多个通带位置及带宽均是任意的实或复的带通信号给出了采样率应满足的关系,用此采样率采样使输入数据得到有效的压缩,同时结合滤波器将频谱进行搬移,最后给出了实例。