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展起來的

　　， 受到世界各國特別是軍方的普遍關注

　　， 發展非常迅速

　　。在數字閉環光纖陀螺的信號處理系統的設計中

　　， 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 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字濾波

　　。為了實現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據的快速存儲和快速運算的能力

　　， 選用了 方案來實現數據采集和處理

　　， 一方面 具有較強的數據處理的特點

　　， 適合于完成數據處理算法復雜但流量相對較低的任務

　　， 但由于數據上傳

　　、 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 轉換數據

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

　　， 是高速實時數據采集處理系統外圍邏輯構造的最好選擇

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

　　、 快速處理的實時性要求

　　。要充分利用 實現濾波算法

　　， 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

　　， 因此有必要對實現陀螺輸出數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