微机械陀螺多采样率数字信号处理架构的研究

发布时间：2022-01-07 06:36

　　随着微机械技术不断的发展,微机械陀螺由于体积小、重量轻、功耗低、可批量生产等优点,被广泛应用在消费电子、工业、航空航天、军事等领域,从而对其性能的要求也越来越高。制约微机械陀螺性能的两大原因主要是器件结构和处理电路,在现有的加工工艺水平下,从处理电路入手提高微机械陀螺性能效果立竿见影,特别是数字信号处理技术的发展,使得电路优化更为便捷。本课题针对高性能和低功耗的目标,以研究微机械陀螺控制系统中高精度数字信号解调算法为起点,提出并实现了一种多采样率的数字信号处理控制架构。该架构不但降低了陀螺数字模块的功耗,而且可以提高陀螺系统输出信号的信噪比及长期稳定性,具体研究内容及成果概括如下:1)微机械陀螺正交解调算法的研究。从原理、MATLAB数值仿真及实验三方面深入分析并比较了乘法解调（Multiplication demodulation,MD）、最小均方误差解调（Least mean square demodulation,LMSD）和傅里叶算法解调（Fourier algorithm demodulation,FAD）三种正交解调算法的解调性能,结果一致表明在相同的解调带宽下,FAD的性... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１振动式陀螺的动力学模型??

东科技大学、加州大学等。??２００７年，美国ＪＰＬ报道了一种基于ＦＰＧＡ编程控制的圆盘振动式陀螺［９］，其控??制框图如图１．３所示，该系统能更加灵活地对陀螺进行数字化闭环控制，同时具备集??５??

图１．３美国ＪＰＬ基于ＦＰＧＡ的圆盘振动式陀螺闭环控制框图??２００７年，德国Ｂｏｓｃｈ公司报道了?一种应用于汽车系统的双质量块音叉式微机械陀??螺［１０］，其控制框图如图１．４所示，驱动模态采用的是基于ＡＧＣ和ＰＬＬ的自激锁相??闭环驱动技术，检测模态采用机电结合的Ｓ－Ａ闭环检测技术，并且结合温度补偿算法??对陀螺的标度因数和零偏进行补偿，从而提高陀螺的性能，测试结果表明在６０Ｈｚ的??系统带宽下，角度随机游走为〇．２４°／Ｖｈｒ，零偏稳定性为１．３５°／ｈｒ，积分时间达到了?６００ｓ。??一?Ｄｒｉｖｅ?Ｌｏｏｐ?，卜一十“一Ｊ?＼ｐ?￣??＾：Ｅ?ｒ｜＝ｊ??；；＾，?ｊ?７？ｓｐｅｆｊｂ＊ｅ?ｌ?：?、?ｊ；??＾?－ｆ￣?卜．ｊ?：?＾?＼?扣??、?ｊ?ｔｏｔ?；?ｌ?２?彳厂＊一－ｌｌ１１?４?＾???０＊Ｃ?Ｊ?ｙ?；?ＴＯ?？Ｌ?＾Ｔｎｒｗｔｌｓ｝?ｘ?，〇？??Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?Ｌｏｏｐ?（Ｃｏｒｉｏｌｉｓ）?ＢＨＢ?；?＝?ｇ應細被辦??，－Ｉ．?．．?＾??Ｉ?；?＼

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3574020