摘 要 惯性导航技术作为一项影响海洋、陆地、天空的关键技术越来越引起世人的关注,其中惯性导航的技术的核心器件陀螺,以及其核心技术陀螺信号的处理技术更是关注的焦点,正因为如此,人们更是对陀螺信号处理的方法加倍的予以关注。 本论文陀螺信号处理是采用现今发展前景很大,技术相对成熟的DSP技术来实现的,随着DSP技术的不断完善和发展,,SP芯片得到了飞速的发展。在短短的十多年时间,DSP芯片已经在信号处理、通信、雷达等许多领域得到广泛的应用。是数字信号处理的最有效的手段。 论文的主要内容包括以下三个部分:首先是确定陀螺信号的检测方案,在赤道三角形图谱信号检测方法的基础上,详细的分析了信号检测过程中的解算方法,并且给出了具体的算法,确立了论文的信号检测的数学模型;其次针对DSP技术的理论,经过选片,确立了设计使用的芯片,并且对外部信号的预处理电路进行了设计,确定了本论文的硬件设计;最后通过编程,将信号检测的数学模型转化成程序通过软件在硬件上实现,完成论文的软件设计。 本论文的理论分析部分,不仅对本文的主要电路设计和软件设计有用,而且对以陀螺信号处理为依托的系统设计都用一定的指导意义,同时信号检测系统有很好的兼容性,适合增加新的系统以及将来改版设计。 关键词:陀螺;信号处理;信号检测;三角图谱;DSP ABSTRACT Inertial navigate the technique to be a key technique that affects the ocean, land, the sky to cause the concern of the people of this world more and more, among them inertial the machine a gyroscope of technical core that navigate, and the processing technique of its core technique gyroscope signal is also a focus of concern, positive as it does, the people are also the give of method double concern to the top signal processing. This thesis gyroscope signal processing is an adoption to develop the foreground at present very big, technique the technique of DSP of the opposite maturity to carry out of, along with the DSP technical continuously perfect and development, the chip of DSP got the development fly soon.。It is the most valid means of the numerical signal processing. The main contents of the thesis includes three parts of the following: Is the examination project of the certain top signal first, examine the foundation of method in the triangle diagram signal of the equator up, analyzed the solution within the signal examination process to calculate the method detailed and give concrete calculate way, established the mathematics model that the signal of the thesis examine; Aims at the theories of technique of DSP the next in order through choosing the slice, establish the chip of the design usage, and outward a signal prepared to handle the electric circuit to carry on the design, making sure that the hardware of this thesis design; Pass to weave the distance finally, become mathematics the model conversion that the signal examine the procedure pass the software on the hardware realization, complete the software design of the thesis. The theories of this thesis analyzes the part, not only design to the textual and main electric circuit to design with software useful, and to with the top signal handle for the system that rely on the designs all use the certain leading meaning, the signal examination system is at the same time good and permit ***, suit to increase the new system and change the version design in the future. Key words: gyroscope; The signal processing; The signal examination; Triangle diagram; DSP 目 录 第1章 绪论 1 1.1 惯性导航的发展史 1 1.2 DSP技术的产生和发展 2 1.3 陀螺仪的介绍 3 1.4 课题研究的内容及意义 4 第2章 陀螺信号的检测方案 6 2.1 大角度脉冲填充式读取方案 6 2.2 信号检测的数学模型的建立 8 2.2.1 系统的工作原理 8 2.2.2 信号检测中的算法的数学模型的建立 9 2.2.2.1 绕单轴偏转数学模型的建立 9 2.2.2.2 偶合交*的信号模型 13 2.2.2.3 转子线位移的影响 15 2.3 本章小结 18 第3章 DSP理论综述 19 3.1 DSP的基本概念 19 3.2 DSP的特点 19 3.3 DSP芯片特点 20 3.4 DSP系统的构成 21 3.5 DSP系统的特点 22 3.6 DSP设计思想概述 22 3.7 芯片的选择 23 3.8 本章小结 25 第4章 信号的预处理 26 4.1 滤波器的设计 26 4.2 整形滤波系统设计 31 4.3 放大器的设计 34 4.4 本章小结 36 第5章 算法的软件实现 37 5.1 算法数学模型的优化 37 5.2 算法程序 38 5.3 本章小结 49 结 论 50 参考文献 51 致 谢 52 第1章 绪论 1.1 惯性导航的发展史 最早的陀螺罗经大约在1906年由H.A.卡姆普费发明的,1909年由法国研制了第一台安修兹罗经,由于存在冲击和摇摆误差,直到1930年安修兹罗经才正式安装在鱼雷舰艇上。第二次世界大战之前,法国,美国,英国,俄罗斯都研发了罗经,二次大战之后陀螺罗经有了新的发展,目前世界上的罗经大体分三个系统:安修兹系,斯波利系和布朗系列。
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