【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微机电(MEMS)系统
,具体地说,涉及采用DSP与FPGA的微半球谐振陀螺控制及信号检测系统和方法及方法。
技术介绍
陀螺仪作为一种载体角速度敏感惯性传感器,在航空、航天、船舶等传统工业领域的姿态控制和导航定位等方面有着非常重要的作用。MEMS微半球谐振陀螺具有尺寸质量小、功耗低、成本低、环境适应性好、集成度高等优点。随着我国经济的发展,我国在军事、工业及消费电子等领域对高性能、小尺寸、高可靠性的MEMS微半球谐振陀螺的需求正变得日益迫切。半球谐振陀螺是振动式陀螺的一种,但是与大多数振动陀螺仪相比有着很大的优势:从整体结构上而言,其在振动过程中其应力分布更为均匀,更不容易发生破碎;从具体结构而言,半球形结构的对称性能更好,驱动与检测模态的频率分裂更小,振动的品质因数更高。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供采用DSP与FPGA的微半球谐振陀螺控制及信号检测系统和方法及方法,解决半球谐振陀螺电路控制以及信号检测方案精度较低、漂移大、成本高等等不足。为实现以上目的,本专利技术的技术方案是:根据本专利技术的第一方面,提供一种采用DSP与FPGA的微半球谐振陀螺控制及信号检测系统,所述系统包括:一个微半球谐振陀螺,其上具有多个电极,且多个电极按不同功能通过导线引出连接至FPGA系统的多路A/D模块与D/A模块上;一个连接有多路A/D模块以及D/A模 ...
【技术保护点】
一种采用DSP与FPGA的微半球谐振陀螺控制及信号检测系统,其特征在于,所述系统包括:一个微半球谐振陀螺,其上具有多个电极,且多个电极按不同功能通过导线引出连接至FPGA系统的多路A/D模块与D/A模块上;一个连接有多路A/D模块以及D/A模块的FPGA系统;一个通过总线与FPGA系统相连的DSP芯片;其中:微半球谐振陀螺是整个系统的控制对象,同时也是检测对象;FPGA系统负责微半球谐振陀螺输入信号的捕捉和初步处理,并将初步处理后的输入信号输入给DSP芯片;DSP芯片对初步处理后的输入信号进行数字滤波以及数字解调,并将数字滤波以及数字解调后生成的信号输出至FPGA系统,再通过FPGA系统的D/A模块反馈转化为模拟量反馈给微半球谐振陀螺,其中反馈包括微半球谐振陀螺信号的频率和相位、幅值的多种反馈。
【技术特征摘要】
1.一种采用DSP与FPGA的微半球谐振陀螺控制及信号检测系统,其特征
在于,所述系统包括:
一个微半球谐振陀螺,其上具有多个电极,且多个电极按不同功能通过导线
引出连接至FPGA系统的多路A/D模块与D/A模块上;
一个连接有多路A/D模块以及D/A模块的FPGA系统;
一个通过总线与FPGA系统相连的DSP芯片;
其中:微半球谐振陀螺是整个系统的控制对象,同时也是检测对象;FPGA
系统负责微半球谐振陀螺输入信号的捕捉和初步处理,并将初步处理后的输入信
号输入给DSP芯片;DSP芯片对初步处理后的输入信号进行数字滤波以及数字解
调,并将数字滤波以及数字解调后生成的信号输出至FPGA系统,再通过FPGA
系统的D/A模块反馈转化为模拟量反馈给微半球谐振陀螺,其中反馈包括微半球
谐振陀螺信号的频率和相位、幅值的多种反馈。
2.根据权利要求1所述的采用DSP与FPGA的微半球谐振陀螺控制及信号检
测系统,其特征在于,所述的微半球谐振陀螺上的电极按功能分为驱动电极、检
测电极、监测电极、平衡电极,其中:驱动电极以及平衡电极负责接收FPGA系
统的反馈信号,检测电极以及监测电极负责向DSP芯片与FPGA系统输出微半
球谐振陀螺的控制驱动信号。
3.根据权利要求2所述的采用DSP与FPGA的微半球谐振陀螺控制及信号检
测系统,其特征在于,所述的FPGA系统中:A/D模块与微半球谐振陀螺的检测
电极以及监测电极相连,D/A模块与微半球谐振陀螺的驱动电极以及平衡电极相
连。
4.根据权利要求3所述的采用DSP与FPGA的微半球谐振陀螺控制及信号检
测系统,其特征在于,所述的A/D模块与D/A模块的频率至少在10MHz量级。
5.根据权利要求4所述的一种基于微半球谐振陀螺的采用DSP与FPGA的信
号控制检测方案,其特征在于,所述的A/D模块采样位数至少12位。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:张卫平,孙殿竣,汪濙海,唐健,邢亚亮,魏志方,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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