一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法，包括以下步骤：步骤一、首先通过数据采集单元采集陀螺阵列单元的阵列信号，并且经过降噪处理；步骤二、降噪后的阵列信号再经过优化单元进行优化处理；步骤三、将优化处理后的阵列信号发送至FPGA芯片中进行处理；步骤四、最后将处理后的阵列信号通过通信单元发送至后台监测中心，本发明专利技术采用的处理方法操作简单，能够实现对陀螺阵列信号的精准处理，大大提高了陀螺阵列单元的灵敏度和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法
本专利技术涉及陀螺阵列信号处理
，具体涉及一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法。
技术介绍
陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内，利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪，陀螺仪器最早是用于航海导航，随着科学技术的发展，它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。现有技术中，对陀螺阵列信号处理效率低，而且采集的陀螺信号精度低，导致处理精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法,包括以下步骤：步骤一、首先通过数据采集单元采集陀螺阵列单元的阵列信号，并且经过降噪处理；步骤二、降噪后的阵列信号再经过优化单元进行优化处理；步骤三、将优化处理后的阵列信号发送至FPGA芯片中进行处理；步骤四、最后将处理后的阵列信号通过通信单元发送至后台监测中心。优选的，所述步骤一中降噪方法如下：a、首先在陀螺阵列单元附近设置噪声传感器，对陀螺阵列单元进行采样，对噪声传感器生成的参考信号进行采样；b、对陀螺阵列信号和参考信号分别进行分频段滤波，得到不同频段的真累信号和参考信号；c、利用参考信号对分频段滤波后的阵列信号分别进行自适应噪声抵消。优选的，所述陀螺阵列单元由若干个单元体陀螺组成，所述单元体陀螺采样型号为ADXRS810陀螺仪。优选的，所述步骤二中优化单元包括放大器、第一三极管、第二三极管和第三三极管，所述放大器正极输入端分别连接第一电容一端和第一电阻一端，第一电阻另一端接地，所述放大器负极输入端接地，所述放大器输出端连接第一二极管正极，第一二极管负极连接第二电阻一端，第二电阻另一端连接第三三极管集电极，所述第三三极管发射极分别连接第一电容一端和第三电阻一端，所述第三三极管基极连接第四电阻一端，所述第一电容另一端连接第二三极管集电极，所述第二三极管发射极分别连接第二二极管负极、第二电容一端、第四电阻另一端、第五电阻一端和第一电容另一端，所述第二三极管基极连接第二电容一端，第二电容另一端分别连接第二二极管负极、第三电阻另一端，所述第二二极管正极连接第一三极管发射极，所述第一三极管集电极连接第五电阻另一端和第六电阻一端，第六电阻另一端接地。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用的处理方法操作简单，能够实现对陀螺阵列信号的精准处理，大大提高了陀螺阵列单元的灵敏度和抗干扰能力。2、本专利技术采用的降噪方法采用独立的参考噪声传感器，通过对自适应噪声抵消器上的权值进行优化更新，从而保证基于去噪后的阵列信号形成的波束准确判断出目标。3、本专利技术采用的优化单元对掺杂在阵列信号中的干扰信号进行过滤，避免干扰信号对采集的阵列信号产生干扰，从而提高处理效率。附图说明图1为本专利技术处理方法流程图；图2为本专利技术降噪方法流程图；图3为本专利技术工作原理框图；图4为本专利技术优化单元原理图；其中，1、数据采集单元，2、陀螺阵列单元，3、优化单元，301、放大器，302、第一三极管，303、第二三极管，304、第三三极管，305、第一电容，306、第一电阻，307、第一二极管，308、第二电阻，309、第一电容，310、第三电阻，311、第四电阻，312、第二二极管，313、第二电容，314、第五电阻，315、第六电阻，4、FPGA芯片，5、通信单元，6、后台监测中心。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-4，本专利技术提供一种技术方案：一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法,包括以下步骤：步骤一、首先通过数据采集单元1采集陀螺阵列单元2的阵列信号，并且经过降噪处理，陀螺阵列单元2由若干个单元体陀螺组成，所述单元体陀螺采样型号为ADXRS810陀螺仪；步骤二、降噪后的阵列信号再经过优化单元3进行优化处理；步骤三、将优化处理后的阵列信号发送至FPGA芯片4中进行处理；步骤四、最后将处理后的阵列信号通过通信单元5发送至后台监测中心6。本专利技术中，步骤一中的降噪方法如下：a、首先在陀螺阵列单元附近设置噪声传感器，对陀螺阵列单元进行采样，对噪声传感器生成的参考信号进行采样；b、对陀螺阵列信号和参考信号分别进行分频段滤波，得到不同频段的真累信号和参考信号；c、利用参考信号对分频段滤波后的阵列信号分别进行自适应噪声抵消。本专利技术采用的降噪方法采用独立的参考噪声传感器，通过对自适应噪声抵消器上的权值进行优化更新，从而保证基于去噪后的阵列信号形成的波束准确判断出目标。此外，本专利技术中，所述步骤二中优化单元3包括放大器301、第一三极管302、第二三极管303、第三三极管304，所述放大器301正极输入端分别连接第一电容305一端和第一电阻306一端，第一电阻306另一端接地，所述放大器301负极输入端接地，所述放大器301输出端连接第一二极管307正极，第一二极管307负极连接第二电阻308一端，第二电阻308另一端连接第三三极管304集电极，所述第三三极管304发射极分别连接第一电容309一端和第三电阻310一端，所述第三三极管304基极连接第四电阻311一端，所述第一电容309另一端连接第二三极管303集电极，所述第二三极管303发射极分别连接第二二极管312负极、第二电容313一端、第四电阻311另一端、第五电阻314一端和第一电容305另一端，所述第二三极管303基极连接第二电容313一端，第二电容313另一端分别连接第二二极管312负极、第三电阻310另一端，所述第二二极管312正极连接第一三极管302发射极，所述第一三极管302集电极连接第五电阻314另一端和第六电阻315一端，第六电阻315另一端接地。第一电阻306、第二电阻308、第四电阻311、第一电容305、第一二极管307、第三三极管304以及放大器301构成一个陷波器其可以对音频信号中的高频噪声进行过滤。第二二极管312、第二三极管303、第二电容313、第一电容309、以及第三电阻310则形成一个阻隔电路，不允许阵列信号中的高频噪声通过，因此阵列信号中的高频噪声全部由陷波器过滤，本专利技术采用的优化单元对掺杂在阵列信号中的干扰信号进行过滤，避免干扰信号对采集的阵列信号产生干扰，从而提高处理效率。综上所述，本专利技术采用的处理方法操作简单，能够实现对陀螺阵列信号的精准处理，大大提高了陀螺阵列单元的灵敏度和抗干扰能力。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法,其特征在于：包括以下步骤：步骤一、首先通过数据采集单元（1）采集陀螺阵列单元（2）的阵列信号，并且经过降噪处理；步骤二、降噪后的阵列信号再经过优化单元（3）进行优化处理；步骤三、将优化处理后的阵列信号发送至FPGA芯片（4）中进行处理；步骤四、最后将处理后的阵列信号通过通信单元（5）发送至后台监测中心（6）。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法,其特征在于：包括以下步骤：步骤一、首先通过数据采集单元（1）采集陀螺阵列单元（2）的阵列信号，并且经过降噪处理；步骤二、降噪后的阵列信号再经过优化单元（3）进行优化处理；步骤三、将优化处理后的阵列信号发送至FPGA芯片（4）中进行处理；步骤四、最后将处理后的阵列信号通过通信单元（5）发送至后台监测中心（6）。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法，其特征在于：所述步骤一中降噪方法如下：a、首先在陀螺阵列单元附近设置噪声传感器，对陀螺阵列单元进行采样，对噪声传感器生成的参考信号进行采样；b、对陀螺阵列信号和参考信号分别进行分频段滤波，得到不同频段的真累信号和参考信号；c、利用参考信号对分频段滤波后的阵列信号分别进行自适应噪声抵消。3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法，其特征在于：所述陀螺阵列单元（2）由若干个单元体陀螺组成，所述单元体陀螺采样型号为ADXRS810陀螺仪。4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA陀螺阵列信号处理方法，其特征在于：所述步骤二中优化单元（3）包括放大器（301）、第一三极管（302）、第二三极管（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔得丰，
申请(专利权)人：无锡城市职业技术学院无锡高等师范学校无锡环境科学与工程研究中心，
类型：发明
国别省市：江苏,32