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基于DSPFPGA的捷聯慣性導航系統設計

資 源 簡 介

在慣性導航系統中,捷聯式慣性導航系統以其體積小、成本低和可靠性高等優點正逐步取代平臺式慣性導航系統,成為慣性導航系統的發展趨勢。    為了適應捷聯慣性導航系統小型化、低成本和高性能的發展方向,本文設計了DSP與FPGA相結合的系統方案:系統采用MEMS器件和高性能A/D轉換器構成慣性信號檢測單元,FPGA進行I/O控制,DSP完成導航計算。方案綜合考慮了系統成本、計算速度、精度、體積等各方面的因素,并通過GPS、磁航向計等信息融合進一步提高導航精度。    數據采集是捷聯慣導系統設計的關鍵,本文數據采集由信號調理、A/D轉換和。FPGA等幾部分組成。其中,FPGA是整個數據采集部分的核心,其主要功能包括:實現了ADC控制邏輯和時序生成;配置了FIFO寄存器,緩沖了ADC與DSP之間的轉換數據;擴展了UART串口,以實現系統的外部信息接口。在完成電路設計的基礎上,對各功能模塊進行了全面的半實物仿真,驗證了系統方案及各主要功能模塊的可行性。    論文簡述了慣性導航系統的應用背景及發展狀況,介紹了捷聯慣導系統的基本原理,設計了基于DSP/FPGA的捷聯慣導系統方案,實現了系統各部分硬件電路以及FPGA功能模塊,并通過搭建硬件驗證平臺和利用第三方仿真軟件,對傳感器的性能以及FPGA各功能模塊進行了較全面的驗證和仿真。結果表明:基于DSP/FPGA的捷聯慣導系統能夠滿足應用的要求,并在小型化、低成本和高性能等方面有一定的優勢。

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