基于FPGA的磁航向測(cè)量系統(tǒng)研究.pdf

1、磁航向測(cè)量系統(tǒng)又稱(chēng)磁羅盤(pán)，是一種利用地球磁場(chǎng)測(cè)量方向的裝置。本文研究了一種基于FPGA的磁航向測(cè)量系統(tǒng)，用FPGA解算磁航向，具有解算速度快、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。本文研究?jī)?nèi)容是航向解算專(zhuān)用集成電路的前期工作。 論文中講述了磁航向測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展情況和特點(diǎn)，并論述了磁航向測(cè)量的工作原理，給出了航向解算的方程式。設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)航向解算所需要的數(shù)字處理電路，其中包括加法器、乘法器、除法器、反正切函數(shù)和正弦函數(shù)等模塊。采用了行波進(jìn)位的方法設(shè)計(jì)的

2、加法器，其具有結(jié)構(gòu)工整的優(yōu)點(diǎn)；采用簡(jiǎn)單高效的改進(jìn)BOOTH算法設(shè)計(jì)了乘法器；在除法器的設(shè)計(jì)中采用了移位相減的方法；采用線(xiàn)性插值的方法設(shè)計(jì)反正切模塊，可以將復(fù)雜的函數(shù)用簡(jiǎn)單的函數(shù)實(shí)現(xiàn)并獲得滿(mǎn)意的精度；用CORDIC算法設(shè)計(jì)了正(余)弦函數(shù)，這種算法極適合數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)。為了驗(yàn)證該磁航向處理電路的功能，設(shè)計(jì)了其功能的驗(yàn)證系統(tǒng)，其中包括前端數(shù)據(jù)的加載和后端數(shù)據(jù)的顯示。前端數(shù)據(jù)從PC機(jī)通過(guò)串口發(fā)送到FPGA，在FPGA中設(shè)計(jì)了一個(gè)串行數(shù)據(jù)接收和發(fā)