MEMS环形陀螺仪带宽拓展控制器设计.docx
MEMS环形陀螺仪带宽拓展控制器设计
目录
MEMS环形陀螺仪带宽拓展控制器设计（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
MEMs陀螺仪的发展历史．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
当前MEMs陀螺仪的应用现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
带宽拓展的重要性及挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
二、文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
MEMs陀螺仪的研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
带宽拓展技术综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
三、系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
MEMS陀螺仪系统框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
带宽拓展控制器架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
四、硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
MEMS陀螺仪工作原理简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
硬件电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
电源管理模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
信号放大与处理模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
数据存储与通信模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
五、软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
带宽拓展控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
控制算法实现细节．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
六、实验验证与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
实验平台介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
实验设备与工具介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
七、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
主要研究成果回顾．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
创新点与贡献说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
MEMS环形陀螺仪带宽拓展控制器设计（2）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
一、项目概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
二、设计背景与需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
三、系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
四、控制器设计细节．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
设计思路及原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
控制器硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
控制器软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
五、MEMS环形陀螺仪性能优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
信号处理算法优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
系统噪声抑制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
动态范围扩展策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
六、带宽拓展实现方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．