火车对接测距系统中ZOOM-FFT应用研究

将ZOOM-FFT方法应用于火车对接测距系统,该系统采用FPGA+DSP双处理器模式实现对调频连续波(FMCW)雷达传感器信号的采集和处理。其中,FPGA实现对并行A/D转换芯片的控制及与DSP进行数据传输;DSP采用ZOOM-FFT算法实现测距功能并通过485总线实时输出距离。理论分析与实验结果表明,ZOOM-FFT方法有利于提高系统的处理速度和距离分辨率,且可实现小距离测量。实验室环境下,系统在0.5~10 m内绝对误差＜0.2 m,在10~50 m内的绝对误差＜0.5 m。在长沙机务段的现场试验结果表明:SS8、HXD3C和DF5型机车测距结果基本满足系统测距要求,0.5~50 m范围内测距绝对误差约0.5 m,在＞44 m时,出现最大误差为0.64 m。     

全数字挠性加速度计加矩设计与读出精度分析

针对石英挠性加速度计全数字闭环系统设计问题,开展了对加速度计力矩器的结构和工作原理以及与加速度数据输出的关系的分析,对加速度计力矩器的驱动和加速度计的读出精度等方面进行了研究,提出了一种数字脉宽调制(PWM)电路对力矩器进行的驱动方法,该方法不仅实现PWN对加速度计力矩器的驱动,并且该PWM数字电路的占空比参数直接作为加速度数字信号输出。利用PWM数字脉冲对加速度计力矩器进行驱动实现加速度计全数字闭环读出,对加速度计全数字读出系统进行了仿真和实验测试。研究结果表明,在一定范围内,通过调整力矩器外接电阻、PWM频率和逻辑位数,全数字挠性加速度计闭环读出电路可以测得标准偏差为1.5×10-5g,精度为10-4g的加速度值,该方法精简了电路,减少了模拟驱动电路引起的干扰。