[实用新型]一种基于捷联惯导系统的双AD信号采集处理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集和处理技术，特别是一种基于捷联惯导系统的双AD信号采集处理电路。

背景技术

对于应用于地空导弹武器系统的捷联惯导而言，一般要求输出两种信息：一种是采样计算周期内导弹运动的角度增量和速度增量信息，另一种是导弹运动的瞬态角速度和瞬态加速度信息。增量信息对实时性要求不高，但要求测量精度要高，主要用于导弹运动姿态解算或导航；瞬态信息要求实时性好，而对精度要求则不太高，主要用于导弹姿态稳定和控制。以往的设计方案均是高精度AD转换(或V/F、I/F)后由数字接口输出作为增量信号，而将陀螺回路和加速度计采样电阻上的信号通过滤波及放大处理后以电压模拟量形式输出作为瞬态信号。通过电压模拟量的形式传输瞬态信号，从目前来看，还存在以下几点不足：

(1)电压模拟量通过弹上电缆网与其它设备连接，信号易受干扰，信噪比低；

(2)输出信号零位及比例系数调试困难，对批量生产极为不利；

(3)输出信号不能在捷联惯导内部实施有效补偿，测量精度较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于捷联惯导系统的双AD信号采集处理电路，既可以满足导弹运动姿态解算或导航对信号的高精度要求，又能够满足导弹姿态稳定和控制的快速性要求，信号信噪比高，不易受干扰；输出信号零位及比例系数调试容易，有利于批量生产；输出信号可以在捷联惯导内部实施有效补偿，可提高系统的测量精度。

本实用新型构成的：电路的构成包括两个差分电路；两个差分电路的信号输出端分别与两个高精度AD转换器的信号输入端连接；两个高精度AD转换器的输出信号端同时与串/并移位寄存器的信号输入端连接，串/并移位寄存器的信号输出端与FIFO缓存器的信号输入端连接，FIFO缓存器的信号输出端分别与数字信号处理器和锁存器及总线驱动电路的信号输入端连接；该电路还包括高速A/D转换器；高速A/D转换器的信号输出端与数字信号处理器的信号输入端连接；数字信号处理器的输出信号端经FIFO缓存器与并/串移位寄存器的信号输入端连接；并/串移位寄存器与遥测装置接口之间有双向信号连接；锁存器及总线驱动电路的一组输出信号端与弹载计算机接口连接；数字信号处理器经总线驱动器与数据上传接口有双向信号连接；数字信号处理器的输出信号端与可编程控制逻辑电路的输入信号端连接；在差分电路之前有温度采集电路。

上述的基于捷联惯导系统的双AD信号采集处理电路中，还设有电压参考电路，为整个电路提供基准电压。

前述的基于捷联惯导系统的双AD信号采集处理电路中，所述差分电路的输入端与三个角速率模拟量ωx、ωy、ωz连接；所述差分电路的输入端与三个加速度模拟量Ax、Ay、Az连接；所述高速A/D转换器的输入端与三个角速率模拟量ωx、ωy、ωz和三个加速度模拟量Ax、Ay、Az连接；所述可编程控制逻辑电路输出一组控制信号。

前述的基于捷联惯导系统的双AD信号采集处理电路中，所述两个差分电路的型号均为OPA4227；所述两个高精度AD转换器均为22位∑-Δ型AD转换器，型号为AD7716；所述高速A/D转换器为8路14位AD转换器，型号为TLC3578；电路中两个串/并移位寄存器和并/串移位寄存器的型号分别为HCT164和HCT166；电路中两个FIFO缓存器的型号均为IDT7201；所述数字信号处理器的型号为TMS320F206；所述锁存器及总线驱动器，其中锁存器的型号为HCT573，总线驱动器的型号为HCT244；所述可编程控制逻辑电路的型号为GAL20V8；所述总线驱动器型号为HCT244；电压参考电路为SG431，前端温度采集电路为带温敏电阻的桥式电路。