当前位置:主页 > 科技论文 > 网络通信论文 >

基于傅里叶解调算法的硅微陀螺仪控制系统设计与试验

发布时间:2018-01-05 21:21

  本文关键词:基于傅里叶解调算法的硅微陀螺仪控制系统设计与试验 出处:《东南大学学报(自然科学版)》2014年03期  论文类型:期刊论文


  更多相关文章: 硅微陀螺仪 傅里叶解调算法 同步倍频采样 自动增益控制 锁相环 现场可编程门阵列


【摘要】:为了改善硅微陀螺仪控制精度,采用基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的傅里叶解调算法,结合同步倍频采样技术,分别对硅微陀螺仪驱动轴检测信号和敏感轴检测信号进行解调.并借助自动增益控制(AGC)和锁相环(PLL)技术,实现硅微陀螺仪的闭环驱动控制和高精度解调输出.仿真和试验结果表明:相比于乘法解调,傅里叶解调算法具有更好的解调精度和更强的抗噪声能力;驱动振幅控制精度达到7.5×10-6,全温频率跟踪最大误差为50 mHz;试验陀螺的零偏稳定性由采用乘法解调算法的24.83(°)/h提高到采用傅里叶解调算法的10.65(°)/h.试验验证了傅里叶解调算法在硅微陀螺仪数字控制系统中的可行性和有效性.
[Abstract]:In order to improve the control precision of the silicon micro gyroscope, based on field programmable gate array (FPGA) Fu Liye demodulation algorithm, combined with synchronous frequency sampling technique, respectively on silicon micro gyroscope drive shaft detection signal and the detection signal is demodulated. The sensitive axis with the automatic gain control (AGC) and phase-locked loop (PLL) technology to achieve closed loop micro silicon gyroscope driving control and high precision demodulation output. The simulation and experimental results show that: compared to the multiplication demodulation, the demodulation accuracy and stronger Fu Liye demodulation algorithm has better anti noise ability; driving amplitude control accuracy of 7.5 * 10-6, the temperature and frequency tracking the maximum error is 50 mHz; test the bias stability of fog by using multiplication demodulation algorithm (24.83 degrees /h) increased to 10.65 by Fu Liye demodulation algorithm (DEG) /h. test verified Fu Liye demodulation algorithm in digital control system of silicon micromachined gyroscope The feasibility and effectiveness of it.

【作者单位】: 东南大学仪器科学与工程学院;东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室;
【基金】:预研基金资助项目(9140A09011313JW06119)
【分类号】:TN966;TP273
【正文快照】: 微机械陀螺仪具有体积小、重量轻、成本低、易于批量生产等突出优点,已经被应用于许多领域,http://journal.seu.edu.cn如工业自动控制、车载导航系统、消费类电子产品等[1].近年来,随着研究的不断深入、加工工艺及前端电路的改进,硅微陀螺仪的信噪比已经得到显著提高.传统硅微

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 邹学锋;卢新艳;;基于Allan方差的MEMS陀螺仪性能评价方法[J];微纳电子技术;2010年08期

2 夏国明;杨波;王寿荣;;新型驱动相位控制技术提高硅微机械陀螺仪稳定性的方法(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2011年01期

3 杨雪萍,丁书文;一种基于富氏算法的交流采样精确算法[J];华北电力技术;2000年06期

4 黄纯,何怡刚,江亚群,彭建春;交流采样同步方法的分析与改进[J];中国电机工程学报;2002年09期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈旭光;杨平;陈意;;MEMS陀螺仪零位误差分析与处理[J];传感技术学报;2012年05期

2 江亚群,姜燕,杨勇;电参量微机测量中随机误差的分析及抑制[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2002年04期

3 袁光明,张波,王丹;基于DSP的配电及综合测控装置数据高精度处理[J];电测与仪表;2005年01期

4 孙晓明;李绍生;赵桂平;;基于虚拟仪器的电能质量综合监测系统的开发与研究[J];电测与仪表;2006年03期

5 赵爱明;徐颖;;数字采样法功率测量的相位补偿算法[J];电测与仪表;2006年06期

6 周万泉;丁汉;张波;;一种低成本电参数网络监测仪的设计与实现[J];电测与仪表;2007年03期

7 郑宏婕;严桂;黄文芳;胡双俊;;基于DSP和ARM的电力故障录波器的设计[J];电测与仪表;2007年10期

8 李加升;罗轶峰;戴瑜兴;;电能质量监测装置数据采集模块设计与应用[J];电测与仪表;2008年04期

9 孙俊香;;提高交流信号真有效值测量精度的改进方法[J];电测与仪表;2011年11期

10 潘峰;孙卫明;赵伟;陈锐民;肖勇;徐雁;;数字化电能计量中数值积分算法的误差分析[J];电测与仪表;2012年06期

相关会议论文 前3条

1 李志军;李冬玲;马军;王军;;具有控制功能的综合电量变送器的开发和应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

2 冯雪;赵刚;;工频波形谐波与相位测量高精度算法仿真[A];08全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2008年

3 ;The Recognition of MEMS Gyroscope Random Error Terms based on ALLAN Variance[A];第24届中国控制与决策会议论文集[C];2012年

相关博士学位论文 前7条

1 童悦;电流互感器在线校验关键技术研究[D];华中科技大学;2011年

2 王少荣;电力系统分布式广域同步并行处理平台研究[D];华中科技大学;2004年

3 梁海峰;柔性直流输电系统控制策略研究及其实验系统的实现[D];华北电力大学(河北);2009年

4 张小鸣;矿用变电所测控系统研究[D];南京理工大学;2008年

5 门长有;电能计量算法及其SoC实现[D];浙江大学;2009年

6 刘旭;异步电动机无速度传感器矢量控制系统研究[D];上海大学;2010年

7 王超;先进电力录波系统信息处理与数据压缩技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 梁启权;基于TMS320F28335电能质量监测装置的设计与实现[D];北京交通大学;2011年

2 施啸寒;面向冲击性负荷的TSC型无功补偿装置研究与设计[D];山东大学;2011年

3 陶川辉;基于DSP的无刷同步发电机励磁系统的研究[D];安徽理工大学;2010年

4 杨春源;转子磁分路混合励磁同步发电机数字调压技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

5 黄民乐;电网数据低噪声同步采集系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

6 程蕾;基于虚拟仪器的高压电流互感器在线校验系统[D];华中科技大学;2009年

7 罗浩菱;基于光学干涉相位检测的MEMS陀螺信号读出技术研究[D];重庆大学;2011年

8 邓超;同步发电机励磁控制器研究与开发[D];华中科技大学;2011年

9 段亮;面向异步电机矢量控制变频器的电机参数辨识研究[D];上海交通大学;2012年

10 王军凯;自动准同期装置电参量测量算法研究[D];哈尔滨理工大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 傅建国,王孝通,李博,金良安,马野;MEMS陀螺随机误差模型研究[J];传感器技术;2005年03期

2 盛新富,戚庆成;常用电工参数数字化测量中的非同步采样误差[J];电工电能新技术;1998年01期

3 马宏忠,,胡虔生;软件实现同步采样的误差分析[J];电工技术学报;1996年01期

4 熊岗,陈陈;一种能滤除衰减直流分量的交流采样新算法[J];电力系统自动化;1997年02期

5 谢小荣,韩英铎;电力系统频率测量综述[J];电力系统自动化;1999年03期

6 唐家德;;MATLAB在非线性曲线拟合中的应用研究[J];电脑学习;2008年01期

7 黄纯,彭建春,江辉,左辰;谐波滤波、电压、无功综合控制装置的研制[J];电网技术;2000年03期

8 周大敏;一种消除非周期分量对非递推富氏算法影响的精确方法[J];继电器;1998年04期

9 周军,李孝文,盛艳;双速率同步采样法在电力系统谐波测量中的应用[J];计量学报;1999年02期

10 胡虔生,马宏忠;非正弦周期信号测量同步误差研究[J];中国电机工程学报;2000年09期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王柱;刘开华;;差分跳频通信系统解调算法[J];电子测量技术;2002年06期

2 梅璐璐;林京;季桂花;何利;;基于相移小波的信号包络提取方法研究[J];仪器仪表学报;2007年06期

3 陈健,王鑫,李建东,傅丰林;基于射频直接采样的短波软件无线电台的设计及实现[J];无线电工程;2003年07期

4 张卫宁;高勇;;基于DSP综合应用系统的研究与实践[J];电气电子教学学报;2007年03期

5 胡晓依;何庆复;王华胜;丁福焰;;基于滤波器组分解的周期性振动冲击信号解调方法及其应用[J];振动与冲击;2008年08期

6 陈健,阔永红,李建东,傅丰林;一种短波软件无线电台的实现[J];电讯技术;2003年03期

7 黄智杰,易志强,张明,王匡;新一代卫星电视标准中解调算法的研究[J];浙江大学学报(工学版);2005年08期

8 叶忠华;;一种新的GMSK数字解调算法[J];移动通信;2009年14期

9 王玉华;张翠;姜德生;高翩;;基于二次曲线修正的光纤光栅Bragg波长解调算法[J];中国水运(学术版);2006年06期

10 韩钢,张睿,李建东;软件接收机的一种实用结构[J];西安电子科技大学学报;2001年04期

相关会议论文 前5条

1 王地;袁嗣杰;章兰英;;一种新颖的DPSK信号软件解调算法[A];浙江省电子学会2009学术年会论文集[C];2009年

2 陈国杰;张小义;;基于多相滤波分离信号的多载波全数字PSK解调算法研究[A];图像 仿真 信息技术——第二届联合学术会议论文集[C];2002年

3 梅海平;肖树妹;钱仙妹;姚永帮;邵士勇;黄宏华;詹杰;朱文越;黄印博;饶瑞中;;大气光学湍流强度的光纤测量新技术研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

4 刘洋;李斌;彭宏波;吴建军;;GMR-1下行突发信号基带解调同步算法的初步研究[A];第七届卫星通信新技术、新业务学术年会论文集[C];2011年

5 王乐;顾学迈;;卫星数字化测控副载波解调器的设计与实现[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年

相关重要报纸文章 前2条

1 ;安捷伦3G测试测量全面解决方案[N];通信产业报;2010年

2 杭州国芯科技有限公司副总经理兼首席技术官 黄智杰;FPGA:数字电视SoC设计验证好帮手[N];中国电子报;2009年

相关博士学位论文 前10条

1 宋世德;长周期光纤光栅的特性及传感应用研究[D];大连理工大学;2006年

2 乔永伟;超宽带(UWB)无线通信系统的同步及解调算法研究[D];北京邮电大学;2009年

3 阎啸;宽带多制式无线通信信号解调测试算法研究[D];电子科技大学;2010年

4 周新磊;高精度光纤传感系统及其在油田测井中的应用[D];大连理工大学;2012年

5 王育红;软件接收机若干关键技术研究[D];西安电子科技大学;1998年

6 杜邓宝;TDS-OFDM发射分集系统训练序列设计与解调算法[D];清华大学;2010年

7 张睿;软件无线电中的信号检测技术研究[D];西安电子科技大学;2001年

8 吴冰;光学地震测量方法与关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

9 周德锁;星上多载波QPSK数字化解调关键技术研究[D];西安电子科技大学;2000年

10 裴焕斗;全光纤电流互感器信号处理系统研究[D];中北大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈雨森;光纤法珀应变传感器的解调算法改进和复用技术研究[D];重庆大学;2003年

2 唐扬;大动态多普勒频移下PCM/FM解调算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

3 赵雪;MSK信号的调制与解调[D];北京邮电大学;2013年

4 袁伟娜;软件无线电若干关键技术研究[D];西南交通大学;2003年

5 林沛铭;软件无线电解调算法研究及其数字中频接收机设计[D];南京航空航天大学;2006年

6 康宁;一种中频数字接收机的算法研究与DSP实现[D];西北工业大学;2003年

7 王宁;基于波形分析的光纤法珀应变仪在桥梁在变监测中的应用[D];重庆大学;2002年

8 楼建明;基于CMOS的FBG传感网络图像解调技术研究[D];浙江工业大学;2009年

9 姚志超;希尔伯特—黄变换在光纤EFPI光谱检测中的应用研究[D];大连理工大学;2013年

10 高山;短波8PSK信号解调关键技术研究及其实现[D];华南理工大学;2013年



本文编号:1384885

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/1384885.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户13eb4***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com