[实用新型]一种小型化光纤捷联惯组数据处理电路

说明书

本实用新型公开了一种小型化光纤捷联惯组数据处理电路，包括数字信号处理器，以及分别与所述数字信号处理器电连接的光纤陀螺信号采集电路、加速度信号采集电路和通讯接口电路；该数据信号处理器分别对所述光纤陀螺信号采集电路获取的角速度信号以及所述加速度信号采集电路获取的加速度信号进行解调，并将解调后的所述角速度信号和加速度信号通过所述通讯接口电路输出；本实用新型采用集成化设计，将光纤陀螺信号、加速度信号和数据处理通过一个数字信号处理芯片实现，具有体积小、成本低、功耗低、可靠性高的优点。

技术领域

本实用新型属于数据处理技术领域，更具体地，涉及一种小型化光纤捷联惯组数据处理电路。

背景技术

光纤捷联惯组具有无转动部件结构，动态范围大、抗冲击能力强、体积小、重量轻、寿命长、功耗低、成本低等突出优点。由于以上这些优点，光纤捷联惯组在很多领域已经逐步取代了传统机械式惯组，被广泛的应用于航空航天、武器导航、机器人控制、石油钻探及铁路检测等领域。光纤捷联惯组主要由光纤陀螺、加速度计、电源板、数据处理板及结构件组成，其中数据处理板是光纤捷联惯组数据的核心处理模块，其功能尤为重要。

为了适应多种复杂应用环境条件，光纤捷联惯组的重要发展方向是小型化和集成化，而小型化和集成化设计对数据处理板电路是一个很大的挑战。传统光纤捷联惯组中的惯性传感器通常具有各自单独的处理电路板，再加上公共的数据处理板电路，电路设计上略显冗余，不利于光纤捷联惯组小型化设计。如何实现惯性传感器单独处理电路板和数据处理板电路的融合设计，对于光纤捷联惯组小型化设计有着重要的意义。因此，设计一种小型化光纤捷联惯组数据处理板电路就显的尤为重要。

实用新型内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种小型化光纤捷联惯组数据处理电路，采用集成化设计，电路整体架构简单而独立，数字信号处理器只有一个FPGA芯片，各部分电路之间功能相对独立；只需使用一个数字信号处理芯片，实现对小型化光纤捷联惯组中光纤陀螺闭环处理及角速度信息采集、加速度信息采集和数据信号补偿处理，通讯接口模块将处理后的数据信息发给导航计算机进行导航解算，具有简单实用、体积小、功耗低、成本低的特点。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种小型化光纤捷联惯组数据处理电路，包括数字信号处理器，以及分别与所述数字信号处理器电连接的光纤陀螺信号采集电路、加速度信号采集电路和通讯接口电路；

该数据信号处理器分别对所述光纤陀螺信号采集电路获取的角速度信号以及所述加速度信号采集电路获取的加速度信号进行解调，并将解调后的所述角速度信号和加速度信号通过所述通讯接口电路输出。

优选的，上述小型化光纤捷联惯组数据处理电路，其光纤陀螺信号采集电路包括依次连接的第一运算放大器、第一差分放大器和第一A/D转换芯片；

所述第一运算放大器的输入端接收光纤陀螺的角速度信号，所述第一A/D转换芯片的输出端与数字信号处理器的第一输入端相连；所述角速度信号经放大、模数转换后通过第一A/D转换芯片发送给数字信号处理器。

优选的，上述小型化光纤捷联惯组数据处理电路，其光纤陀螺信号采集电路还包括相连的D/A转换芯片和第二运算放大器；

所述D/A转换芯片的输入端与数字信号处理器的第一输出端相连，所述第二运算放大器的输出端与外部的信号调制器相连；D/A转换芯片将数字信号处理器解调后的角速度信号转换为模拟信号，第二运算放大器将所述模拟信号放大后反馈给所述信号调制器。

优选的，上述小型化光纤捷联惯组数据处理电路，其光纤陀螺信号采集电路还包括模拟开关去尖电路；

所述模拟开关去尖电路的输入端接收光纤陀螺的角速度信号，输出端与第一运算放大器的输入端连接，将光纤陀螺的角速度信号进行滤波后发送给第一运算放大器。