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混合型集成光学加速度传感器DSP数字处理电路的设计

作　者: 李岷
导　师: 陈才和
学　校: 天津大学
专　业: 光学工程
关键词: 混合型集成光学加速度传感器 DSP 数字信号处理零差补偿技术模拟滤波器数字滤波器
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

“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，是要在本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。本课题的主要工作：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。

全文目录

第一章绪论  7-13
  1.1 加速度传感器的概述  7-8
  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  8-9
  1.3 本课题的目的和主要工作  9-11
  1.4 本课题的创新点  11
  1.5 本课题要达到的技术指标  11-13
第二章混合型集成光学加速度传感器的工作原理  13-21
  2.1 概述  13-14
  2.2 光纤调制原理  14-17
  2.3 简谐振子工作原理  17-18
  2.4 干涉的原理  18-21
第三章混合型集成光学加速度传感器的信号处理系统  21-26
  3.1 信号处理原理  21-24
  3.2 零差补偿的原理  24-25
  3.3 误差分析  25-26
第四章 DSP数字信号处理的基础理论  26-48
  4.1 数据采集与模拟信号数字化  26-30
  4.2 数字信号处理的表述方法  30
  4.3 模拟滤波器设计  30-37
  4.4 数字滤波器设计  37-40
  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  40-44
  4.6 TMS320VC5410芯片简介  44-48
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  48-58
  5.1 DSP数字信号处理系统概述  48-49
  5.2 运放电路  49-50
  5.3 抗混叠滤波电路  50-51
  5.4 A/D和D/A转换电路  51-52
  5.5 DSP电路  52-53
  5.6 逻辑控制电路  53-54
  5.7 DSP自举电路  54
  5.8 电源电路  54-55
  5.9 看门狗电路  55-56
  5.10 USB接口电路  56-58
第六章实验测试结果  58-66
  6.1 单元电路和单元程序模块的测试结果  58-61
  6.2 系统整体性能测试  61-64
  6.3 课题总结和展望  64-66
参考文献  66-68
发表论文和科研情况说明  68-69
致谢  69

混合型集成光学加速度传感器DSP数字处理电路的设计

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