基于Questasim与Matlab／Simulink的光纤陀螺代码验证技术研究-论文.pdf

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1、第2卷第1期导航定位与授时V1-2No．12015年1月NavigationPositioning&TimingJanuary2015基于Questasim与Matlab／Simulink的光纤陀螺代码验证技术研究蒋超，袁慧铮，张朋(1．湖北航天技术研究院总体设计所．武汉430000,2．湖北航天技术研究院软件评测中心，武~-430000)摘要：介绍了基于联合仿真的光纤陀螺(FOG)代码验证技术，并把该技术应用于光纤陀螺(FOG)闭环反馈模块的验证中。应用Questasim与Matlab／Simulink软件的各自优点，进行联合仿真，可以提高设计

2、效率，降低研究成本。关键词：光纤陀螺；Questasim；Matlab；Simulink中图分类号：TP15文献标志码：A文章编号：2095—8110(2015)01—0057—05ResearchonCosimulationTakingAdvantageofQuestasimandMatlab／SimulinktoCodeVerificationofFOGJIANGChao，YUANHui—zheng，ZHANGPeng(1．SystemDesignInstituteofHubeiAreospaceTechnologyAcademy,wuhan

3、430000，china；2．CoprSoftwareTestingCenterofHubeiAreospaceTechnologyAcademy,wuhan430000，china)Abstract：Inthepaper，cosimulationcodeverificationofFOGisintroducedandimpactsofclosedloopfeedbackcontrolisstudied．CosimulationtakesadvantageofQuestasimandMatlab／Simulinktoimprovetheefici

4、encyofdesignandre—ducethecostofresearch．Keywords：FOG；Questasim；Matlab；Simulink0引言中高精度惯性测量系统中的首选。随着研究的深Questasim是业界最优秀的HDL语言仿真软件入，影响光纤陀螺精度的各种问题逐步得到解之一，能提供友好的仿真环境，是单内核支持VH—决，光纤陀螺性能的不断提高，创造了良好的经DL和Verilog混合仿真的仿真器。Questasim的仿济效益u。但由于光纤陀螺闭环控制算法的复杂真波形可以通过多种形式进行显示，但是当涉及性，直接采用Verilog

5、或SystemVerilog语言对其建到算法的仿真验证时，则功能明显不足，而进行模并仿真，存在模型描述难度高、误差项量化难算法验证是Matlab／Simulink的强项。Matlab中不度大、仿真时间长等问题，无法满足工程实践的但有大量的关于数字信号处理的函数，而且图形需求。本文结合Questasim与Matlab／Simulink的优显示功能也很强大。利用Matlab／Simulink仿真库势，对光纤陀螺的闭环控制算法进行了RTL级的里的linkforquestasim构件，可以提供一个快速的验证双向连接，实现Matlab／Simulink和Q

6、uestasim的无缝对接，使二者联合仿真成为可能，并且更高效l光纤陀螺数字模型建模地在Matlab／Simulink中验证Questasim的寄存器传1．1光纤陀螺数字模型输级(RTL)模型。数据流模型是通过分析光纤陀螺各器件的物近年来，光纤陀螺(FOG)已经成为新一代理特性，提取出相应的数学表达式而建立的。在收稿日期：201403—10；修订日期：2014—07—20。作者简介：蒋超(1982一)，男，硕士，主要从事Ic验证方面的研究。E—mail：jiangchao2188@163．tom58导航定位与授时模型建立过程中，忽略了一些次要因素

7、，得到针个输出端口。对主要特性的描述表达式。利用Simulink提供的模3)IOC模块。集成光学器件(IOC)包括相块，对光纤陀螺非数字部分器件进行仿真，计算位调制器，当电压施加于电极时，对通过波导数学方程，并产生输出。按照光纤陀螺的组成结的光束产生光相移。构，各个模块按照信号的流向相互连接。本文建4)光纤环模块。正反两束光在光纤中传播，立的光纤陀螺反馈模块数据流模型框图如图l[2-3]所在有外界角速率输入下产生Sagnac相移。此外，示。光束在光纤环传播过程中会发生衰减，数学表达1．2在Simulink中建立光纤陀螺非FPGA数字系统式为一个比

8、例环节。的模型5)探测器模块。通常采用的探测器结构为按照图1所示的数据流模型，在Simulink中对PIN．FET组件，由PIN光电二极