硅微陀螺儀數字化信號處理電路關鍵技術研究.pdf

1、硅微機械陀螺儀是一種新型的微慣性傳感器，與傳統(tǒng)的陀螺儀相比，不僅具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高等優(yōu)點，而且更易于實現數字化和智能化，因此，其在國民經濟和國防軍事等領域都有著重要的應用價值和廣闊的應用前景。
　　 本文以課題組自行設計的雙線振動硅微機械陀螺儀為研究對象，針對其傳統(tǒng)模擬信號處理電路調試復雜、易受干擾、靈活性差等缺點，開展陀螺儀數字化信號處理電路關鍵技術的研究，研究工作主要包括以下幾個方面：
　　 （1）

2、在分析雙線振動硅微機械陀螺儀驅動和檢測模態(tài)的運動模型及其外圍信號處理電路設計要求的基礎上，設計了陀螺儀數字化讀出系統(tǒng)的結構框架；
　　 （2）在分析硅微機械陀螺儀驅動模態(tài)相位閉環(huán)和幅度閉環(huán)基本原理的基礎上，深入研究并設計了數字鎖相環(huán)（PLL）和數字自動增益控制（AGC）等關鍵模塊，實現了驅動模態(tài)的穩(wěn)頻和恒幅控制；
　　 （3）針對硅微機械陀螺儀的檢測模態(tài)，分析了相敏解調、PLL同步解調和最小均方誤差解調（LMSD）的優(yōu)缺

3、點，著重研究并實現了LMSD算法，實驗結果表明本算法解調精度高、速度快；
　　 （4）完成了以FPGA和高精度AD、DA轉換芯片為核心的數字化信號處理電路硬件設計，并實現了小型化；
　　 （5）對上述各功能模塊及硅微機械陀螺儀的數字讀出系統(tǒng)進行了Simulink仿真，驗證了軟件實現的數字算法。完成了各功能模塊及驅動環(huán)路的調試和試驗，驗證了本文所設計軟硬件的正確性。
　　 本文對硅微機械陀螺儀數字化信號處理電路關鍵