MEMS微惯性测量组合标定技术研究 被引量：54

1

作者 李杰 洪惠惠 张文栋 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1169-1173,共5页

在介绍MEMS微惯性测量组合组成结构的基础上,根据MEMS陀螺和MEMS加速度计的输出模型,提出并推导了一种MEMS微惯性测量组合标定方法。利用该方法标定微陀螺的基本思路是:设置转台以速率方式运行,并且确定合适的旋转角速率间隔,使微惯性... 在介绍MEMS微惯性测量组合组成结构的基础上,根据MEMS陀螺和MEMS加速度计的输出模型,提出并推导了一种MEMS微惯性测量组合标定方法。利用该方法标定微陀螺的基本思路是:设置转台以速率方式运行,并且确定合适的旋转角速率间隔,使微惯性测量组合每个轴向的陀螺仪分别敏感不同的角速率,然后通过一系列计算,求解出待标定的零点偏置电压、刻度因子、交叉耦合系数及其对应的安装误差角。标定加速度计的方法类似,不同之处是设置转台以位置方式运行。理论分析和实验结果表明,利用本文所介绍的这种标定方法能够准确地将MEMS微惯性测量组合的输出电压值转化为对应的角速度和比力信息,为后续精确的姿态解算和导航计算奠定基础。 展开更多

关键词 MEMS微惯性测量组合 标定 零点偏置 刻度因子 安装误差 交叉耦合系数

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小型惯导系统数据实时采集处理与存储设计 被引量：20

2

作者 李杰 马幸 +1 位作者 刘俊 张文栋 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第3期274-277,共4页

针对某型火箭弹实弹飞行的应用需求,设计并实现了一种基于DSP+FPGA+NAND FLASH架构的大容量导航数据实时采集处理与存储系统。在简要介绍该系统总体设计的基础上,重点探讨了系统的中断控制时序逻辑和系统中数据的读写设计方法。该系统... 针对某型火箭弹实弹飞行的应用需求,设计并实现了一种基于DSP+FPGA+NAND FLASH架构的大容量导航数据实时采集处理与存储系统。在简要介绍该系统总体设计的基础上,重点探讨了系统的中断控制时序逻辑和系统中数据的读写设计方法。该系统具有设计简洁、实时性强的优点;系统总体积小于50mm×50mm×1.8mm,总功耗小于760mW,AD有效位采集精度约14位,接近ADS8365实际支持的14位有效位精度;非常适用于惯性导航、组合导航等多通道同步实时数据采集处理与存储系统。 展开更多

关键词 导航数据 采集处理与存储 DSP FPGA

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半导体制冷温控系统的设计及误差分析 被引量：15

3

作者 秦海涛 薛晨阳 +2 位作者 秦丽 张斌珍 马游春 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第1期39-41,共3页

简要叙述了半导体制冷原理,介绍一种半导体制冷器温度控制系统的设计,给出了设计原理和电路图。系统设计完成后对其进行了温度试验测试,测试结果证实温度控制误差小于±0.8℃,测试结果表明,该控制系统完全可实现对半导体制冷器的双... 简要叙述了半导体制冷原理,介绍一种半导体制冷器温度控制系统的设计,给出了设计原理和电路图。系统设计完成后对其进行了温度试验测试,测试结果证实温度控制误差小于±0.8℃,测试结果表明,该控制系统完全可实现对半导体制冷器的双向精确恒温控制。最后对整个控制系统进行了误差分析,提出了解决措施。 展开更多

关键词 半导体制冷 温度控制 误差分析

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基于磁阻传感器的弱磁信号采集系统设计 被引量：12

4

作者 王永龙 杨卫 +1 位作者 石云波 张文栋 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第1期69-71,共3页

针对磁阻传感器输出的微弱磁信号,介绍了一种有效的模拟信号调理方法,设计了一种基于各向异性磁阻传感器的弱磁信号采集系统,通过实验验证和分析,本系统可以成功地应用于弱磁信号的检测与数据的获取,证明了该采集系统的可行性、实用性。

关键词 磁阻传感器 微弱信号检测 信号采集系统 置位/复位

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FPGA集成FIFO在高过载存储测试系统中的应用 被引量：9

5

作者 马游春 张涛 李锦明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z3期2350-2351,2388,共3页

本文主要利用XILINX公司的FPGA芯片XC2S30内部的双口RAM来集成FIFO,并根据两种不同的三星公司FLASH存储器页编程缓冲寄存器容量,设计了两种不同的FIFO缓冲高过载存储测试解决方案,从而最大限度地利用了FPGA的内部资源,文中还给出了测试... 本文主要利用XILINX公司的FPGA芯片XC2S30内部的双口RAM来集成FIFO,并根据两种不同的三星公司FLASH存储器页编程缓冲寄存器容量,设计了两种不同的FIFO缓冲高过载存储测试解决方案,从而最大限度地利用了FPGA的内部资源,文中还给出了测试系统总体框图及应用情况。 展开更多

关键词 高过载 存储测试 数据缓存 可编程器件 闪存

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面向声定位的低功耗音频信号采集系统的设计与实现 被引量：5

6

作者 秦丽 潘峰 孟令军 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第2期56-57,共2页

针对声定位的研究和应用领域,设计了一种低功耗音频信号采集系统。系统硬件电路以CPLD—EPM1270芯片为核心,对目标方位的估计基于四元十字阵列的时延估计法。最大采样频率可以达到216 kHz,休眠状态时的能量消耗小于20μW.测试表明:可以... 针对声定位的研究和应用领域,设计了一种低功耗音频信号采集系统。系统硬件电路以CPLD—EPM1270芯片为核心,对目标方位的估计基于四元十字阵列的时延估计法。最大采样频率可以达到216 kHz,休眠状态时的能量消耗小于20μW.测试表明:可以应用于声定位的应用场合。 展开更多

关键词 声定位 低功耗 音频信号采集 四元十字阵

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梳齿式微机械陀螺支撑系统的结构仿真与分析 被引量：3

7

作者 李林 李锦明 张文栋 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期1144-1147,共4页

微机械陀螺是利用哥氏(wriolis)效应测量角速度的一种角速率传感器。提出一种梳齿式微机械陀螺结构,并且使用有限元仿真软件ANSYS对陀螺中的关键部件———支承梁进行结构仿真,在仿真过程中分别采用了整体建模和简化建模的方法对支撑梁... 微机械陀螺是利用哥氏(wriolis)效应测量角速度的一种角速率传感器。提出一种梳齿式微机械陀螺结构,并且使用有限元仿真软件ANSYS对陀螺中的关键部件———支承梁进行结构仿真,在仿真过程中分别采用了整体建模和简化建模的方法对支撑梁的弹性系数进行了分析比较,最终得出可以采用简化模型代替整体模型对微机械陀螺中的支撑梁进行分析的结论,为陀螺支撑系统的仿真和分析提出了新的思路。 展开更多

关键词 角速率传感器 微机械陀螺 梳齿式 有限元分析 弹性系数

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火箭滚动控制发动机地面热试车测控系统 被引量：1

8

作者 任勇峰 刘文怡 张文栋 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期246-248,共3页

介绍了一种基于PXI总线的火箭滚动控制发动机地面热试车测控系统,提出在PXI总线的输入输出模块外增加辅助控制逻辑,将实时控制过程分解为控制过程安排环节和安排的执行环节两部分:过程安排环节由PXI完成,执行环节由辅助控制逻辑完成。... 介绍了一种基于PXI总线的火箭滚动控制发动机地面热试车测控系统,提出在PXI总线的输入输出模块外增加辅助控制逻辑,将实时控制过程分解为控制过程安排环节和安排的执行环节两部分:过程安排环节由PXI完成,执行环节由辅助控制逻辑完成。使用此方法的实时控制响应时间的理论精度可以达到5μs,控制系统实际的执行精度达到0.1 ms.因此,该方法可以弥补仪器总线用于控制时的不足,也可以解决常用多任务计算机操作系统实时性差的问题。 展开更多

关键词 计算机应用 测控系统 热试车 PXI总线 实时控制 可编程逻辑

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无陀螺捷联惯性系统对导弹姿态测试的应用

9

作者 张会新 秦丽 +1 位作者 孟令军 许卫星 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S2期276-278,共3页

针对导弹姿态测试及仿真问题,阐述了无陀螺捷联惯性系统的应用,并提出其在弹体姿态测试上的优势,重点分析了采用九加速度计组合对导弹各时刻加速度值的采集,并进行相应姿态参数的解算;并探讨了可以采用的最优化采样方法以尽可能真实地... 针对导弹姿态测试及仿真问题,阐述了无陀螺捷联惯性系统的应用,并提出其在弹体姿态测试上的优势,重点分析了采用九加速度计组合对导弹各时刻加速度值的采集,并进行相应姿态参数的解算;并探讨了可以采用的最优化采样方法以尽可能真实地解算出导弹在各时刻的真实姿态。 展开更多

关键词 捷联 无陀螺 采样 仿真 误差分析

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存储测试系统中用CPLD实现对FLASH的控制 被引量：1

10

作者 白云 张文栋 任勇峰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S2期427-428,431,共3页

目的:设计一种基于 FLASH(闪速大容量存储器)的存储测试系统。方法:用 CPLD 设计并实现对128MFLASH—K9K1G08UOM 的控制。结果:解决了存储测试系统容量问题,实现了高速大容量采集存储。结论:采用该设计方法所设计的存储测试系统不但可... 目的:设计一种基于 FLASH(闪速大容量存储器)的存储测试系统。方法:用 CPLD 设计并实现对128MFLASH—K9K1G08UOM 的控制。结果:解决了存储测试系统容量问题,实现了高速大容量采集存储。结论:采用该设计方法所设计的存储测试系统不但可以实现高速的采集数据,而且还可以扩展更大存储容量空间。 展开更多

关键词 CPLD FIFO FLASH K9K1G08UOM 存储测试

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红外传感器的信号提取和数据采集的设计 被引量：26

11

作者 薛晨阳 谭秋林 +3 位作者 马游春 秦海涛 翟成瑞 张文栋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第2期45-46,49,共3页

对于解决一类适合低频调制技术,且输出信号非常微弱的红外传感器的信号检测和提取,设计采用选频加窄带通滤波器的方法,再应用中位值平均滤波的数据采集方法很好地解决了对这一类红外传感器信号的数据采集。通过理论和实验证明该设计方... 对于解决一类适合低频调制技术,且输出信号非常微弱的红外传感器的信号检测和提取,设计采用选频加窄带通滤波器的方法,再应用中位值平均滤波的数据采集方法很好地解决了对这一类红外传感器信号的数据采集。通过理论和实验证明该设计方法很好地提取了反映变化量性质的有用信号,同时也很好地提高了系统的信噪比,满足了实际情况的需要。 展开更多

关键词 红外传感器 低频调制技术 选频放大器 窄带通滤波器 中位值平均滤波法 信号提取 数据采集

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实时无损数据压缩算法硬件实现的研究 被引量：19

12

作者 李锦明 张文栋 +3 位作者 毛海央 李林 林娟 马游春 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期315-317,共3页

通过分析LZW数据压缩算法,提出了用硬件电路的方法来实现数据的实时无损压缩存储或转发.提出基于FPGA的实时无损数据压缩算法,并给出了其基本原理及过程.

关键词 数据压缩 FPGA LZW算法 硬件压缩

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基于时间序列分析的Kalman滤波方法在MEMS陀螺仪随机漂移误差补偿中的应用研究 被引量：42

13

作者 李杰 张文栋 刘俊 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2215-2219,共5页

从工程实用的角度出发,探讨了MEMS陀螺仪随机漂移误差的有效补偿方法.首先采用时间序列分析的方法建立了MEMS陀螺仪的随机漂移误差模型,然后阐述了用基于时间序列模型的Kalman滤波方法减小该漂移误差的具体方法.对某MEMS陀螺仪实测数据... 从工程实用的角度出发,探讨了MEMS陀螺仪随机漂移误差的有效补偿方法.首先采用时间序列分析的方法建立了MEMS陀螺仪的随机漂移误差模型,然后阐述了用基于时间序列模型的Kalman滤波方法减小该漂移误差的具体方法.对某MEMS陀螺仪实测数据的误差补偿结果表明,所介绍的滤波方法能够有效地抑制其漂移误差,提高MEMS陀螺仪在实际系统中使用精度. 展开更多

关键词 MEMS陀螺仪 随机漂移误差 时间序列分析 卡尔曼滤波

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模平方小波阈值在MEMS陀螺信号降噪中的应用 被引量：16

14

作者 李杰 曲芸 +1 位作者 刘俊 张文栋 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第2期236-239,共4页

在深入分析现有软阈值和硬阈值小波去噪方法的基础上,综合二者的优点,提出一种模平方小波阈值去噪方法,并将其应用到MEMS陀螺仪输出信号的滤波处理中,从而有效地减小了信号中的高频噪声,提高了信噪比,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移。文中... 在深入分析现有软阈值和硬阈值小波去噪方法的基础上,综合二者的优点,提出一种模平方小波阈值去噪方法,并将其应用到MEMS陀螺仪输出信号的滤波处理中,从而有效地减小了信号中的高频噪声,提高了信噪比,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移。文中详细介绍了该方法的原理与实现过程,并结合某项目研究中MEMS惯性测量系统的实地跑车实验,对其中MEMS陀螺仪的实测数据进行了分析研究,肯定了使用该方法对MEMS陀螺仪输出信号进行滤波消噪处理的可行性和有效性。 展开更多

关键词 小波分析 模平方阈值 MEMS陀螺仪 信号处理

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基于自动增益控制的声信号处理电路 被引量：14

15

作者 王永龙 杨卫 +1 位作者 石云波 张文栋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第12期42-43,共2页

介绍了驻极体电容式传声器的工作原理,针对声传感器输出的微弱声信号,及传感器接收的信号幅度强弱相差较大的情况,设计了基于自动增益控制的声信号处理电路;该自动增益控制法使放大电路的增益能够根据输入信号的大小在较大的范围内进行... 介绍了驻极体电容式传声器的工作原理,针对声传感器输出的微弱声信号,及传感器接收的信号幅度强弱相差较大的情况,设计了基于自动增益控制的声信号处理电路;该自动增益控制法使放大电路的增益能够根据输入信号的大小在较大的范围内进行调节,从而保证了声传感器输出信号的信噪比,通过实验验证和分析,证明此处理电路的可行性、实用性和优越性。 展开更多

关键词 声传感器 自动增益控制 信号处理

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地面运动目标的震动信号的特性分析 被引量：11

16

作者 石云波 刘俊 王玲 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期874-876,共3页

地面目标地震动信号的特征提取是进行地面目标识别技术的关键,针对人员、车辆等地面目标运动时产生的地震动信号,利用SLJ-100FBA-T型三分向力平衡加速度计进行了多次测试,通过典型时域分析方法得出信号的时域特征,利用Welch法进行了频... 地面目标地震动信号的特征提取是进行地面目标识别技术的关键,针对人员、车辆等地面目标运动时产生的地震动信号,利用SLJ-100FBA-T型三分向力平衡加速度计进行了多次测试,通过典型时域分析方法得出信号的时域特征,利用Welch法进行了频域分析,最终得到的信号时域、频域特征向量可作为目标识别的依据. 展开更多

关键词 地震动信号 瑞利波 时域分析 频域分析

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微型惯性测量装置 被引量：11

17

作者 李杰 刘俊 张文栋 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期1450-1451,1462,共3页

在介绍微型惯性测量装置工作原理的基础上,详细阐述了系统件的软硬实现过程,并通过转台试验验证了利用其进行导航计算的正确性和有效性。

关键词 微型惯性 测量装置 转台 导航计算

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基于加速度计的数字显示倾角测量仪 被引量：8

18

作者 林小波 崔永俊 +2 位作者 甄国涌 石云波 刘俊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第1期64-66,共3页

介绍了基于加速度计MXA2050A的数字显示倾角测量系统,简要介绍了系统的组成和工作原理;阐述了MXA2050A的外围电路、运放电路、显示电路的组成和工作原理;介绍了对测得数据的处理方法。

关键词 加速度计 倾角 数据处理

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一种多边形道路网络拓扑生成算法的设计与实现 被引量：4

19

作者 李杰 张文栋 张樨 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1396-1400,共5页

在分析多边形道路网络组成特点的基础上,提出一种生成多边形道路网络拓扑结构的有效算法,给出了该算法详细的设计与实现过程.算法的基本思想是先对多边形道路网络进行三角剖分,然后生成其中轴线,最后由中轴线生成其拓扑结构.实验结果表... 在分析多边形道路网络组成特点的基础上,提出一种生成多边形道路网络拓扑结构的有效算法,给出了该算法详细的设计与实现过程.算法的基本思想是先对多边形道路网络进行三角剖分,然后生成其中轴线,最后由中轴线生成其拓扑结构.实验结果表明所提算法是正确和有效的. 展开更多

关键词 道路网络 多边形 三角剖分

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微机械电容式加速度计检测电路设计 被引量：4

20

作者 石云波 王玲 刘俊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第8期59-60,73,共3页

通过对MEMS电容式加速度计的差分电容检测电路优缺点的比较,结合直流充放电检测方法和交流测量方法的优点,设计了微分检测电路,用方波作为载波。该电路由方波信号发生器、微分电路、全波整流电路和滤波电路组成。经试验验证:可检测到10-... 通过对MEMS电容式加速度计的差分电容检测电路优缺点的比较,结合直流充放电检测方法和交流测量方法的优点,设计了微分检测电路,用方波作为载波。该电路由方波信号发生器、微分电路、全波整流电路和滤波电路组成。经试验验证:可检测到10-16F的差分电容,且其非线性度小于±1%FS,可作为MEMS电容式加速度计的后续处理电路。 展开更多

关键词 电容式加速度计 差分电容 全波整流

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