混合型集成光学加速度传感器DSP数字处理电路的设计

摘要

"混合型集成光学加速度传感器DSP数字处理电路的设计"是国家自然科学基金资助项目"混合型集成光学加速度地震检波器理论与实验研究"的子课题.混合型集成光学加速度传感器,可广泛应用于地震监测,工程振动测量,航空航天惯性导航以及石油天然气和金属矿藏的开采等领域.混合型集成光学加速度传感器DSP数字处理电路的研究目的,是要在该研究室研制的模拟信号处理电路的原理基础上,采用TI公司的TMS320VC5410 DSP芯片为核心,设计出数字处理电路.该课题的主要工作:(1)系统方案的确定.结合TMS320VC5410芯片的性能和信号处理系统的原理,确定系统各个单元电路及其硬件和软件的实现方式.(2)DSP数字处理电路的硬件和软件设计.硬件设计实现了运放电路、抗混叠滤波电路等;软件设计实现了正弦信号发生模块、带通滤波器模块、低通滤波器模块和逻辑控制程序等.(3)测试各个单元电路、单元程序模块以及DSP数字处理系统的整体性能.单元电路和单元程序模块可以达到预期的指标,例如,抗混叠滤波电路可以完成转折频率为10kHz的低通滤波,带通滤波器程序模块可以完成中心频率为8.5kHz,带宽为3.0kHz的带通滤波器等;DSP数字处理系统也可以实时、可靠地完成对0~1kHz以内的加速度信号的解调.

目录

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第一章绪论

1.1加速度传感器的概述

1.2混合型集成光学加速度传感器DSP数字处理电路的概述

1.3本课题的目的和主要工作

1.4本课题的创新点

1.5本课题要达到的技术指标

本章小节

第二章混合型集成光学加速度传感器的工作原理

2.1概述

2.2光纤调制原理

2.3简谐振子工作原理

2.4干涉的原理

本章小节

第三章混合型集成光学加速度传感器的信号处理系统

3.1信号处理原理

3.2零差补偿的原理

3.3误差分析

本章小节

第四章DSP数字信号处理的基础理论

4.1数据采集与模拟信号数字化

4.2数字信号处理的表述方法

4.3模拟滤波器设计

4.4数字滤波器设计

4.5混合型集成光学加速度传感器数字滤波器的理论计算

4.6 TMS320VC5410芯片简介

本章小节

第五章混合型集成光学加速度传感器DSP数字处理电路的硬件和软件设计

5.1 DSP数字信号处理系统概述

5.2运放电路

5.3抗混叠滤波电路

5.4A/D和D/A转换电路

5.5 DSP电路

5.6逻辑控制电路

5.7DSP自举电路

5.8电源电路

5.9看门狗电路

5.10 USB接口电路

本章小节

第六章实验测试结果

6.1单元电路和单元程序模块的测试结果

6.2系统整体性能测试

6.3课题总结和展望

本章小节

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢