基于DSP的球碟轉子式陀螺儀信號處理技術研究.pdf

1、在陀螺儀工作過程中，陀螺儀中的隨機噪聲會大大影響陀螺儀的性能。本文針對哈爾濱工業(yè)大學提出的新型結構陀螺儀應用經(jīng)典濾波算法和現(xiàn)代濾波算法，有效的減小了陀螺儀信號中的隨機噪聲。提高陀螺系統(tǒng)的性能主要從陀螺儀結構優(yōu)化和陀螺儀信號后處理兩個方面考慮。本文針對哈爾濱工業(yè)大學MEMS中心提出的新型結構陀螺儀（球碟轉子式陀螺儀）進行信號后處理研究。新型的球碟轉子式陀螺結構相比于已有的陀螺結構是一種全新的結構，所以以前的信號后處理方式可能不適用。本文針

2、對這一新型結構進行經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波的應用研究，以提高陀螺整體性能。
　　本文首先對濾波算法運行的硬件平臺進行設計，其中以TMS320F2812作為主要的運算和控制單元，以采樣芯片AD7655作為陀螺信號采集芯片，并在此基礎上加入了DA模塊和DDS模塊，方便陀螺后續(xù)的載波輸出和伺服研究。根據(jù)硬件設計，本文編寫了各個模塊的驅動程序。最終實驗測量表明，AD采樣精度可以達到14位，采樣速率可以達到200kHz。其次，在完成了硬件平臺的設

3、計后，本文應用MATLAB濾波器設計工具箱設計IIR濾波算法，然后導入Simulink進行仿真驗證。之后在DSP平臺上編寫算法，并對濾波算法進行了優(yōu)化處理，在硬件平臺的實驗表明，DSP能夠實時濾除80％以上的不在有用頻段的噪聲信號。再次，經(jīng)典濾波算法從頻率角度出發(fā)，雖然能夠濾除和信號不在同一頻段的大部分噪聲，但是對于和信號在同一頻段的噪聲卻無能為力。本文針對這一問題應用了卡爾曼濾波算法?？柭鼮V波算法要求被處理信號中的噪聲為白噪聲并且有