基于DSP的球碟轉(zhuǎn)子式陀螺儀信號處理技術(shù)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(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中的隨機噪聲。提高陀螺系統(tǒng)的性能主要從陀螺儀結(jié)構(gòu)優(yōu)化和陀螺儀信號后處理兩個方面考慮。本文針對哈爾濱工業(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）進行信號后處理研究。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)，所以以前的信號后處理方式可能不適用。本文針

2、對這一新型結(jié)構(gòu)進行經(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。
　　本文首先對濾波算法運行的硬件平臺進行設(shè)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(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，本文編寫了各個模塊的驅(qū)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(shè)

3、計后，本文應(yīng)用MATLAB濾波器設(shè)計工具箱設(shè)計IIR濾波算法，然后導(dǎo)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?qū)崟r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(yīng)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