硅微陀螺仪数字化信号处理电路关键技术研究

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1、硅微陀螺仪数字化信号处理电路关键技术研究隶。初大◆粤硕士学位论文微陀螺仪数字化信号硅处理电路关键技术研究本论文获十一五预研计划项目资助。嬲四RESEARCHONKEYO东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：二易摊日期：东

2、南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布包括以电子信息形式刊登论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布包括以电子信息形式刊登授权东南大学研究生院办理。研究生签名：弓趋．二静师签名摘要摘要硅微机械陀螺仪是一种新型的微惯性传感器，与传统的陀螺仪相比，不仅具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等优点，而且更易于实

3、现数字化和智能化，因此，其在国民经济和国防军事等领域都有着重要的应用价值和广阔的应用前景。本文以课题组自行设计的双线振动硅微机械陀螺仪为研究对象，针对其传统模拟信号处理电路调试复杂、易受干扰、灵活性差等缺点，开展陀螺仪数字化信号处理电路关键技术的研究，研究工作主要包括以下几个方面：1在分析双线振动硅微机械陀螺仪驱动和检测模态的运动模型及其外围信号处理电路设计要求的基础上，设计了陀螺仪数字化读出系统的结构框架；2在分析硅微机械陀螺仪驱动模态相位闭环和幅度闭环基本原理的基础上，深入研究并设计了数字锁相环PLL和数字自动增益控制AG

4、C等关键模块，实现了驱动模态的稳频和恒幅控制；3针对硅微机械陀螺仪的检测模态，分析了相敏解调、PLL同步解调和最小均方误差解调LMSD的优缺点，着重研究并实现了LMSD算法，实验结果表明本算法解调精度高、速度快；4完成了以FPGA和高精度AD、DA转换芯片为核心的数字化信号处理电路硬件设计，并实现了小型化；5对上述各功能模块及硅微机械陀螺仪的数字读出系统进行了Simulink仿真，验证了软件实现的数字算法。完成了各功能模块及驱动环路的调试和试验，验证了本文所设计软硬件的正确性。本文对硅微机械陀螺仪数字化信号处理电路关键技术的研

5、究，对于提高硅微机械陀”螺仪的性能，促进其应用有重要意义。关键词：硅微机械陀螺仪；驱动环路；数字信号处理；数字锁相环；现场可编程门阵列东南大学硕士学位论文ABSTRACTmicroinertialwithanewofTheSiliconMicro-machinedsol!sot．ComparedGyroscopeSMGistypeofandnothasthemeritssmalltraditionalvolume，lightweight，lowpowerconsumptiongyroscope，itonlyandhasthea

6、lsoistoachieveandSOdigitalintelligent．Therefore，itimportanton，buteasyhighreliabilitycivilareas．valueandwideintheandprospectsmilitaryapplicationapplicationbecircuitofSMGishardtoInconsiderationofthefactthatthetraditionalanalogsignalprocessingandthesisconcentratesonthe

7、tobeinterferencedtechnologypoorlyflexible，thiskeyadjusted，liablecontentscircuitfortheSMGselfandthemainresearchresearchofprocessingdevelopedbydigitalsignalincludetheaspects：followingaswellasthemotionmodelsoftheSMG’SdrivemodeandSenSemodethebasisofanalyzing1onreadoutci

8、rcuitofthethestruetumloftheSMGdigitalsignalprocessingrequirementsflamingperipheralforSMGissystemdesigned．thedriveandofSMG’Sthebasisofclose