基于DSP的导航计算机设计

发布时间：2023-04-01 16:34

　　随着计算机技术和数字信号处理技术的迅猛发展，基于微处理器的捷联惯性导航(SINS)和全球定位系统(GPS)的组合导航系统的设计成为目前研究的热点。本文以TMS320C6713为核心，分析其接口特点并引入FPGA作为外设接口单元，使DSP专注于复杂的导航解算，提高了系统效率和速度。 论文首先阐述了INS惯性导航系统和GPS全球定位系统的基本原理，在此基础上阐述了INS/GPS系统的组合原理：其次设计硬件系统方案，采用高精度AD转换器件，应用FPGA完成整个外设接口的逻辑关系并实现串口功能；然后主要针对数据采集和数据通信做了软件仿真；最后在完成了整个硬件电路及相应软件设计、调试的基础上，进行了相关的实验，并对实验进行了分析。

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 本文研究的主要内容
    1.3 DSP系统在导航中的应用现状
    1.4 小结
第二章 GPS/SINS组合导航系统模型
    2.1 捷联惯性导航系统
        2.1.1 坐标系
        2.1.2 捷联惯导基本原理
        2.1.3 姿态矩阵的计算
        2.1.4 速度位置计算
    2.2 GPS全球定位系统
        2.2.1 GPS系统组成
        2.2.2 GPS信号结构
        2.2.3 GPS数据格式
    2.3 GPS/SINS组合导航系统
        2.3.1 系统状态方程
        2.3.2 系统量测方程
        2.3.3 系统方程的离散化
第三章 DSP性能分析
    3.1 DSP系统
        3.1.1 DSP系统的构成
        3.1.2 DSP系统的特点
        3.1.3 DSP系统设计
    3.2 DSP芯片
        3.2.1 DSP芯片的发展
        3.2.2 DSP芯片的特征
        3.2.3 DSP芯片的分类
    3.3 DSP的开发工具
第四章 导航系统的硬件方案
    4.1 DSP的选型
        4.1.1 选择芯片的要求
        4.1.2 TMS320C6713简述
    4.2 外围硬件方案
        4.2.1 A/D转换芯片
        4.2.2 可编程逻辑器件 FPGA
        4.2.3 硬件描述语言
        4.2.4 FPGA开发流程和开发工具
第五章 导航计算机各器件接口设计
    5.1 导航计算机接口关系
    5.2 DSP外围EMIF接口设计
    5.3 AD芯片的接口设计
    5.4 FPGA实现串口功能设计
        5.4.1 UART的结构
        5.4.2 UART的发送器
        5.4.3 UART的接收器
        5.4.4 UART的中断状态机和管脚说明
    5.5 AD与UART的时序仿真
        5.5.1 AD的时序仿真
        5.5.2 UART的时序仿真
第六章 系统试验结果及分析
结束语
致谢
参考文献



本文编号：3777482