捷联航姿基准中基于dsp的高精度量化线路的设计与信号处理研究

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1、东南大学硕士学位论文捷联航姿基准中基于DSP的高精度量化线路的设计与信号处理研究姓名：渠慎征申请学位级别：硕士专业：精密仪器及机械指导教师：万德钧20030301东南人学顾。卜学位论文摘要捷联式航向姿态基准系统(AHRS)是一种能够实时提供被测载体的三维姿态信息的惯性导航设备。目前．基于动力调谐陀螺仪(DTG)的捷联AHRS由于其性能优越、可靠性高、价格低等优点而得到了广泛的应用。陀螺仪数据量化子系统是捷联AHRS中的关键组成部分，具有承上启下的作用，其性能必须与陀螺仪及整个AHRS系统的性能相匹配，要求同时具有精度高、实时性好、动态范围大的特点。而设计同时具

2、备这些特点的量化系统具有相当的难度。本文从软硬件两方面出发，提出了一种基于DSP的数据量化系统，并主要进行了以下工作：1．详细分析了捷联AHRS系统中的主要误差来源，仿真了它们对系统精度的影响，并给出了相应的处理方法；2．对微弱信号采集和大动态范围信号检测技术的研究，以此选择本系统中合适的信号处理方案；3．在应用最新集成电路的基础上，从工程应用的角度出发，设计了一套基于DSP的高精度量化电子线路，并调试成功：4．基于本系统，对高速、实时数字信号处理的方法进行了研究．并给出了实现独立DSP系统的软件设计方法。5．探讨和论述了系统的抗干扰设计问题，并对当前的工作进

3、行了总结，对未来需要开展的工作提出了建议。关键词：捷联航姿基准系统，数据量化，噪声与误差，DSP．数据滤波查翌查兰!坐!：兰垡堡苎AbstractThestrapdownattitudeandheadingreferencesystem(AHRS)isakindofinertialnavigationequipments．Atpresent，becauseofthevirtuesofpredominantperformance、highreliability,lowcostandSOon．thestrapdownAHRSbasedondynamictunedg

4、yroscopes(DTG)hasgottenveryfar-rangingapplications．InstrapdownAHRS，thesub·systemofDTG’Ssignalacquisitionandconvefting，whichisaconnectinglinkbetweentheprecedingandthefollowingdevices，isoneofkeyparts．Andtheperformanceofthesub-systemmustsatisfyDTG’SandAHRS’Sdemands，thatis，thesub-system

5、mustprovidehighprecision，goodreal-timeperformanceandwidedynamicrange．However,itisverydifficulttodesignasignalacquisitionandconveningsystemthathasallthesecharacteristics．Thinkingfromsoftwareandhardware，akindofsignalacquisitionandconvertingsystembasedonDSPispresentedinthisdissertation

6、，includingthefollowingaspects：l_AftertheprimeeIrorfactorsinthestrapdownAHRSRreanalyzedindetail，theprogramandsimulationareprocessedinordertodisclosetheirinfluenceontheprecisionofsystem，andthen，thecorrespondingmethodsarcputforward．2．Onbasisofreseaxchonweaksignalacquisitionandwidedynam

7、icrangedetection，apropersignalprocessingschemeisgiven．3．Consideringfromengineering,asetofhighprecisionsignalacquisifionandconveningsystembasedonDSParedesignedanddebuggedsuccessfully,whichismadeupofthelastintegratedcircuit．4．AccordingtothestrapdownAHRS。themethodsforprocessinghigh-spe

8、ed，real-timedi#tals