基于DSP的MEMS陀螺信號采集與處理系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、近年來，MEMS(微機電系統(tǒng))技術(shù)的微慣性傳感器的研究與發(fā)展受到了廣泛的重視。微硅陀螺具有體積小、重量輕、可靠性高、易于系統(tǒng)集成等優(yōu)點，所以它在汽車工業(yè)、航空航天以及機器人等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價值和翦景。目前MEMS陀螺的精度還不是很高，除改進設(shè)計和制造方法提高其精度外，對MEMS陀螺信號進行采集和處理提高其精度也是有效的技術(shù)途徑。而且研究表明，隨機噪聲是影響MEMS陀螺精度的重要因素。因此，為了降低MEMS陀螺的噪聲，提高其精度，設(shè)計

2、了采用TI公司數(shù)字信號處理器TMS320F2812的MEMS陀螺信號實時采集與處理系統(tǒng)。有效實現(xiàn)了陀螺信號隨機誤差部分降噪功能。 首先對所設(shè)計的系統(tǒng)中的陀螺信號進行了分析研究，介紹了隨機漂移的幾種辨識方法。在對試驗實測數(shù)據(jù)進行必要的預(yù)處理后，采用時間序列分析法對陀螺隨機漂移信號進行ARMA建模，并選擇了合適的模型類型和階次，檢驗了模型適用性。隨后根據(jù)ARMA模型參數(shù)，建立了狀態(tài)方程和觀測方程，進行了卡爾曼濾波，濾波效果明顯。

3、 然后給出了該裝置總體軟硬件實現(xiàn)方案。硬件方面介紹了TMS320F2812的主要特點，并以該DSP為核心芯片，分析和設(shè)計了數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的外圍接口電路；軟件方面，闡述了利用TI公司的DSP集成開發(fā)環(huán)境CCS開發(fā)系統(tǒng)軟件的具體方案，將采集處理按照功能劃分為三個任務(wù)部分，并給出設(shè)計流程，采用C語言與匯編語言混合編程，使這些任務(wù)按照指定的優(yōu)先級運行，提高了系統(tǒng)的工作效率。 經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)了對陀螺信號的采樣、轉(zhuǎn)換與傳輸，并得出