图1 数字闭环光纤陀螺仪系统结构图
本文所设计的模拟表头系统遵循了一般数字闭环光纤陀螺系统的基本原理,在系统结构上发生了变化。调制解调电路在本系统中处于被动地位,而表头作为系统的主体。同时,用一个自主设计的电路系统代替了光纤陀螺仪的表头部分。模拟表头及其测试系统的结构如图2所示。图2 模拟表头及其测试系统框图
图中,PC上位机的工作十分重要,它不仅控制调制解调电路和模拟表头系统的协同工作,而且要将所采集来的数据进行分析整理,并完成关键的软件编写和植进工作。图3 基于FPGA的光纤陀螺模拟表头硬件连接图
在这个闭环系统中,需要采集的主要信号是调制解调电路中的相位反馈信号。根据反馈信号的特点,选用运算量不大但处理速度快的FPGA作为信号处理的主要器件。在本方案中,考虑到本钱和实际运算量,选取XC3S100E FPGA芯片。图4 模拟表头核心算法的软件流程图
在流程图中,模块A用于判定门路值的正负。根据实际解调电路特性,反馈信号是通过对解调电路产生的门路值累加,再经方波调制得到的,累加过程中采用了高低复位操纵。因此,在对门路波采样值作进一步处理前,有必要判定门路值正负。这里通过设置计数器,对同周期相邻采样值进行多次作差比较来判定其正负,避免了高低复位操纵引起的前后采样值突变对判定结果的影响。欢迎光临 电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/) | Powered by Discuz! 7.0.0 |