在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以其體積小、成本低和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)正逐步取代平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，成為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
為了適應(yīng)捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)小型化、低成本和高性能的發(fā)展方向，本文設(shè)計了DSP與FPGA相結(jié)合的系統(tǒng)方案：系統(tǒng)采用MEMS器件和高性能A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成慣性信號檢測單元，F(xiàn)PGA進(jìn)行I/O控制，DSP完成導(dǎo)航計算。方案綜合考慮了系統(tǒng)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(jìn)一步提高導(dǎo)航精度。
數(shù)據(jù)采集是捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵，本文數(shù)據(jù)采集由信號調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換和。FPGA等幾部分組成。其中，F(xiàn)PGA是整個數(shù)據(jù)采集部分的核心，其主要功能包括：實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)換數(shù)據(jù)；擴(kuò)展了UART串口，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的外部信息接口。在完成電路設(shè)計的基礎(chǔ)上，對各功能模塊進(jìn)行了全面的半實(shí)物仿真，驗(yàn)證了系統(tǒng)方案及各主要功能模塊的可行性。
論文簡述了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用背景及發(fā)展?fàn)顩r，介紹了捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的基本原理，設(shè)計了基于DSP/FPGA的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各部分硬件電路以及FPGA功能模塊，并通過搭建硬件驗(yàn)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(jìn)行了較全面的驗(yàn)證和仿真。結(jié)果表明：基于DSP/FPGA的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)能夠滿足應(yīng)用的要求，并在小型化、低成本和高性能等方面有一定的優(yōu)勢。
標(biāo)簽：
DSPFPGA
捷聯(lián)
慣性導(dǎo)航
系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間：
2013-04-24
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