光纖陀螺信號處理電路中FPGA與DSP的接口方法研究

　　光纖陀螺誕生于 年

　　， 是一種利用 效應敏感旋轉角或旋轉角速率的新型全固態(tài)慣性儀表

　　， 是在當代光通信和光電子集成等高新技術基礎上發(fā)展起來的

　　， 受到世界各國特別是軍方的普遍關注

　　， 發(fā)展非常迅速

　　。在數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺的信號處理系統(tǒng)的設計中

　　， 采用高速 刀 和、 以及 等器件設計信號采集和處理 電路來構成閉環(huán)控制回路

　　。 該信號采集和處理 電路由前放

　　、 濾波

　　、 高速 八

　　、 時序與邏輯控制芯片、 電路

　　、 高速、 接口 電路等組成

　　。數(shù)字信號處理器 主要完成光纖陀螺的信號濾波功能

　　， 一處是光電信號轉換完成后

　　， 經過前放

　　、 濾波后進入邏輯主處理單元 后生成階梯波處的模擬前端數(shù)字濾波

　　， 這部分濾波主要通過正

　　、 負半周期內多采樣和累加移位以及平均濾波來實現(xiàn) 另一處是由階梯波生成的用來抵消 相移的階梯高同時也作為實測速率信號輸出時的數(shù)字濾波

　　。為了實現(xiàn)較寬頻率域范圍內光纖陀螺轉速信號的實時測量

　　， 要求系統(tǒng)具有較高的采樣率和分辨率

　　， 實時信號處理流程應該具備對大流量的采樣數(shù)據的快速存儲和快速運算的能力

　　， 選用了 方案來實現(xiàn)數(shù)據采集和處理

　　， 一方面 具有較強的數(shù)據處理的特點

　　， 適合于完成數(shù)據處理算法復雜但流量相對較低的任務

　　， 但由于數(shù)據上傳

　　、 存取控制以及各信號處理單元間通信等都需要占用 系統(tǒng)的外部資源

　　， 當采樣頻率在幾十兆赫茲以上時

　　， 就不能保證完整地存取經 由 送出的高速 轉換數(shù)據

　　， 需要借助于外部的硬件電路等協(xié)助完成數(shù)據采集和數(shù)據處理 另一方面 現(xiàn)場可編程邏輯陣列 具有較強的完成時序和邏輯控制的能力

　　， 是高速實時數(shù)據采集處理系統(tǒng)外圍邏輯構造的最好選擇

　　， 所以 并配 以適當數(shù)據緩存及觸發(fā)控制的結構的綜合性實時處理系統(tǒng)完全滿足高速采樣數(shù)據流的快速存取

　　、 快速處理的實時性要求

　　。要充分利用 實現(xiàn)濾波算法

　　， 同時又要保證陀螺具有一定帶寬

　　， 正確設計 和 的接口是一個十分關鍵的步驟

　　， 對于導航級應用的高精度光纖陀螺來說

　　， 最大程度地抑制陀螺零漂是實現(xiàn)高精度光纖陀螺工程化的基本保證

　　。

　　從 目前國內的研究情況來看

　　， 還沒有找到通用的

　　、 實用的模型

　　， 因此有必要對實現(xiàn)陀螺輸出數(shù)據濾波方案的某些技術問題進行必要的研究

　　。將針對研制中高精度光纖陀螺采用的濾波方案中的 和 的接口設計進行研究