基于DSP的球碟轉(zhuǎn)子式陀螺儀信號(hào)處理技術(shù)研究.pdf

1、在陀螺儀工作過(guò)程中，陀螺儀中的隨機(jī)噪聲會(huì)大大影響陀螺儀的性能。本文針對(duì)哈爾濱工業(yè)大學(xué)提出的新型結(jié)構(gòu)陀螺儀應(yīng)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(hào)中的隨機(jī)噪聲。提高陀螺系統(tǒng)的性能主要從陀螺儀結(jié)構(gòu)優(yōu)化和陀螺儀信號(hào)后處理兩個(gè)方面考慮。本文針對(duì)哈爾濱工業(yè)大學(xué)MEMS中心提出的新型結(jié)構(gòu)陀螺儀（球碟轉(zhuǎn)子式陀螺儀）進(jìn)行信號(hào)后處理研究。新型的球碟轉(zhuǎn)子式陀螺結(jié)構(gòu)相比于已有的陀螺結(jié)構(gòu)是一種全新的結(jié)構(gòu)，所以以前的信號(hào)后處理方式可能不適用。本文針

2、對(duì)這一新型結(jié)構(gòu)進(jìn)行經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波的應(yīng)用研究，以提高陀螺整體性能。
　　本文首先對(duì)濾波算法運(yùn)行的硬件平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中以TMS320F2812作為主要的運(yùn)算和控制單元，以采樣芯片AD7655作為陀螺信號(hào)采集芯片，并在此基礎(chǔ)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(shè)計(jì)，本文編寫(xiě)了各個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)程序。最終實(shí)驗(yàn)測(cè)量表明，AD采樣精度可以達(dá)到14位，采樣速率可以達(dá)到200kHz。其次，在完成了硬件平臺(tái)的設(shè)

3、計(jì)后，本文應(yīng)用MATLAB濾波器設(shè)計(jì)工具箱設(shè)計(jì)IIR濾波算法，然后導(dǎo)入Simulink進(jìn)行仿真驗(yàn)證。之后在DSP平臺(tái)上編寫(xiě)算法，并對(duì)濾波算法進(jìn)行了優(yōu)化處理，在硬件平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)表明，DSP能夠?qū)崟r(shí)濾除80％以上的不在有用頻段的噪聲信號(hào)。再次，經(jīng)典濾波算法從頻率角度出發(fā)，雖然能夠?yàn)V除和信號(hào)不在同一頻段的大部分噪聲，但是對(duì)于和信號(hào)在同一頻段的噪聲卻無(wú)能為力。本文針對(duì)這一問(wèn)題應(yīng)用了卡爾曼濾波算法?？柭鼮V波算法要求被處理信號(hào)中的噪聲為白噪聲并且有