基于石英挠性加速度计A/D与I/F数据采集系统的对比研究

为满足对寻北仪导航系统中加速度计采集数据的高精度要求,提出了基于石英挠性加速度计的A/D采集系统与I/F数据采集系统的对比研究;系统采用了高精度A/D转换芯片AD7693和V/F高精度转换芯片LM331分别对石英挠性加速度计采集的数据进行处理转换,以FPGA芯片XC7Z020为逻辑控制核心对转换的数据进行编帧处理,通过RS232总线将处理的数据发送到上位机;测试结果表明,在相同条件下,I/F采集系统转换的精度99.99％优于A/D采集系统转换的精度98.7％;短时间内,I/F采集系统采集的数据变化不大,A/D采集系统采集的数据变化大,所以I/F采集系统稳定性更好.     

三框架电容式硅微机械陀螺动力学分析

为了解决双框架陀螺在加工中不可避免的误差,提出了三框架电容式微机械陀螺系统。该系统由3个框架(即3个质量块)组成。采用静电差分驱动方式,梳状叉指电容,多个柔性杆设计使得该结构从理论分析和加工误差上解决了耦合现象。同时,通过提高中间框架的质量,使得陀螺的灵敏度大大提高。介绍了该三框架电容式微机械陀螺仪的工作原理,给出了所设计陀螺动力学方程的详尽推导和MAT-LAB仿真分析。     

振动式微机械陀螺的驱动模态的研究

本文针对的是振动式微机械陀螺自动增益驱动模态的研究.通常的振动式微机械陀螺的驱动模态采用交-直流电压变化的办法来获取振幅信号,然后通过反馈去控制驱动电压,从而达到恒幅振荡的效果.本文提出了一种直接由交流信号去控制驱动电压的方法,这就避免了由交-直流电压变化造成的延时,达到实时自动增益控制的效果.     

基于FPGA的LDPC译码器的设计与实现

为提高译码性能,本文基于CCSDS标准中应用于近地空间的（8176,7154）LDPC码,根据归一化最小和译码算法理论,设计实现了尺度因子可变的LDPC译码器。本次译码器的设计主要对校验结点量化数据进行优化处理,设计实现了尺度因子随迭代次数变化而变化,且尺度因子值以2的倍数为基数,采用右移相加代替校验结点数据与尺度因子的乘法运算,简化硬件实现。此外,增加了译码校验模块来检验经校验结点与变量结点迭代计算后的码字是否译码成功,译码成功或到达设定的最大迭代次数后将数据发出。基于FPGA设计实现了LDPC译码器,其中硬件设计中采用部分并行的译码电路,合理利用硬件资源。在信噪比为1.8、最大迭代次数为15时,通过仿真及板级验证,并对比尺度因子值为0.5、0.75及尺度因子可变时的译码结果,证明了可变尺度因子NMS译码算法可以实现译码功能且具有较好的译码性能。     

基于模块抽象视图的时序预算方法的研究

为了在芯片设计中优化模块的接口时序约束,提高顶层和模块时序收敛的一致性,缩短设计周期、减少工具的计算量,提出将做完布线优化后模块的抽象视图合并到顶层做时序预算,根据预算结果为模块提供更加精确的接口时序约束.在做完时序预算后,将模块的接口时序约束应用到模块设计中做进一步优化,模块的时序收敛后将模块拼装到顶层做时序分析,发现顶层和模块之间的时序是收敛的.结果表明使用模块的抽象视图在顶层做完时序预算后优化模块,可以使顶层和模块之间的时序更容易达到收敛,提高顶层和模块时序收敛的一致性.     

基于LZW算法的实时数据压缩 无线传感器网络的设计

针对利用ZigBee进行远距离无线通信时,终端节点的数据量逐渐增大的特点,系统设计了一种基于LZW算法的实时数据压缩无线传感器网络。系统由终端节点、路由器、协调器和上位机构成。终端节点负责将采集到的数据经过LZW压缩算法压缩后,对数据进行存储并且发送;路由器负责无线网络中数据的中继;协调器负责将接收到的数据发送至上位机。在网络功能实现方面,利用Z-stack协议栈完成了终端节点、路由器节点以及协调器节点上CC2530芯片的开发与配置,并成功组网。经过最终的仿真分析与测试验证,系统实现了对远程数据的无线采集与存储,并通过对数据的压缩降低了网络占用率,具有一定的实用价值和应用前景。     

差频式微机械加速度计的建模与仿真

针对差频式微机械加速度计的工作原理对其结构进行了建模和仿真,通过有限元仿真的结果证明设计结构是合理的.最终得到一个较理想的加速度计结构.     

基于反熔丝FPGA的多路数据采集单元

针对多路高速数据采集单元硬件部分,设计了基于反熔丝FPGA的多路数据采集方案.分析了浪涌电流的危害以及抑制浪涌电流的方法,阐述了反熔丝FPGA的优越特点,并对系统的各组成模块进行了详细的说明.设计采用反熔丝FPGA器件A32100DX作为系统的主控器件,实现了A/D转换、模拟开关选通控制以及数字信号的并串转换等功能.     

基于非均匀采样的光纤光栅解调系统

鉴于重叠多光纤Bragg光栅(FBG)传感器均匀采样时遇到的数据频谱混叠问题, 提出利用扫描周期随 机变化的正弦波实现传感FBG的非均匀采样方法,并在一种基于可调谐F-P滤波器的 FBG解调系统中得到成功应用。实验结果显示,本文方法能够很好避免混叠现 象,并且还能以低于Nyquist采样频率对信号进行采样分析。