專利名稱：算法補償型電壓-頻率轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及電子技術(shù)領域，具體地說，涉及一種慣性導航系統(tǒng)中的電壓-頻率轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
國內(nèi)主要慣性導航系統(tǒng)用戶已經(jīng)開始使用非線性誤差可達I X 10_5級水平、溫度系數(shù)飄移為3ppm/°c的加速度計和陀螺儀。在慣性導航系統(tǒng)中，電壓-頻率轉(zhuǎn)換器是與加速度計、陀螺儀同等重要的核心部件，準確地說，所謂運載體的運行精度，實際上主要由加速度計、陀螺儀和電壓-頻率轉(zhuǎn)換器的整體精度決定的，但國內(nèi)現(xiàn)有的電壓-頻率轉(zhuǎn)換器采用模擬技術(shù)實現(xiàn)電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，組成電壓-頻率轉(zhuǎn)換器所用的模擬元器件，其固有特性不理想，造成轉(zhuǎn)換器有一定的轉(zhuǎn)換誤差和溫度漂移，致使電壓-頻率轉(zhuǎn)換器的非線性誤差在3X 10_4級水平，溫度系數(shù)飄移在20ppm/°C左右?，F(xiàn)有的電壓-頻率轉(zhuǎn)換器已經(jīng)不能滿足高精度慣性導航系統(tǒng)的需要，成為阻礙慣性導航系統(tǒng)精度的管件瓶頸器件。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有電壓-頻率轉(zhuǎn)換器在慣性導航系統(tǒng)中應用時存在的上述問題，提供了一種算法補償型電壓-頻率轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的非線性指標可達IX 10_5級，溫度漂移指標為lppm/°C，改善了轉(zhuǎn)換非線性度和溫度漂移指標，滿足高精度慣性導航系統(tǒng)的需要。本實用新型的技術(shù)方案:一種算法補償型電壓-頻率轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器包括多路V/F轉(zhuǎn)換模塊、FPGA可編程門電路模塊和DSP數(shù)字信號處理模塊，多路V/F轉(zhuǎn)換模塊通過FPGA可編程門電路模塊與DSP數(shù)字信號處理模塊連接；多路V/F轉(zhuǎn)換模塊包括六路積分型V/F轉(zhuǎn)換器，相鄰兩路V/F轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一對，具有相同的輸入信號，三對V/F轉(zhuǎn)換器可處理三路輸入電壓信號，每路V/F轉(zhuǎn)換器均前置多路開關(guān)，可分別切換接通輸入信號IN、模擬地GNDA和參考電壓VRF。優(yōu)選的是，F(xiàn)PGA可編程門電路模塊設置有FIFO接口和EMIF接口，F(xiàn)PGA可編程門電路模塊通過EMIF接口與DSP數(shù)字信號處理模塊連接；FPGA可編程門電路模塊還設置有通信控制模塊，該通信控制模塊通過通信接口與外部通信模塊連接。優(yōu)選的是，DSP數(shù)字信號處理模塊連接有用于臨時存儲數(shù)據(jù)的FLASH存儲芯片。本實用新型的有益效果:本實用新型設置有多路V/F轉(zhuǎn)換模塊，實現(xiàn)了將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電壓信號，且通過FPGA可編程門電路模塊和DSP數(shù)字信號處理模塊對脈沖數(shù)字電壓信號進行處理并進行算法補償，其非線性指標可達IX 10_5級，溫度漂移指標為lppm/°C，改善了轉(zhuǎn)換非線性度和溫度漂移指標，滿足高精度慣性導航系統(tǒng)的需要。

附圖1為本實用新型具體實施方式
的原理框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。一種算法補償型電壓-頻率轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器包括多路V/F轉(zhuǎn)換模塊、FPGA可編程門電路模塊和DSP數(shù)字信號處理模塊，多路V/F轉(zhuǎn)換模塊通過FPGA可編程門電路模塊與DSP數(shù)字信號處理模塊連接；多路V/F轉(zhuǎn)換模塊包括六路積分型V/F轉(zhuǎn)換器，相鄰兩路V/F轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一對，具有相同的輸入信號，三對V/F轉(zhuǎn)換器可處理三路輸入電壓信號,每路V/F轉(zhuǎn)換器均前置多路開關(guān)，可分別切換接通輸入信號IN、模擬地GNDA和參考電壓VRF。 上述FPGA可編程門電路模塊設置有FIFO采集模塊和總線接口，F(xiàn)PGA可編程門電路模塊通過總線接口與DSP數(shù)字信號處理模塊連接。上述FIFO采集模塊設置有兩套數(shù)據(jù)線，可在一端寫操作在另一端進行讀操作，數(shù)據(jù)在其中順序移動，提高了傳輸速度和效率，且省去了地址線，有利于PCB板布線。為了實現(xiàn)與外部的通信，上述FPGA可編程門電路模塊還設置有通信控制模塊，該通信控制模塊通過通信接口與外部通信模塊連接。DSP數(shù)字信號處理模塊連接有用于臨時存儲數(shù)據(jù)的FLASH存儲芯片。工作原理:多路V/F轉(zhuǎn)換模塊的每對V/F轉(zhuǎn)換器中的兩路交替工作，當一個V/F轉(zhuǎn)換器處于正常轉(zhuǎn)換狀態(tài)時，另一路V/F轉(zhuǎn)換器處于零點、增益校準狀態(tài)。通過多路V/F轉(zhuǎn)換模塊將輸入的電壓信號、校準信號轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字信號，電壓轉(zhuǎn)換狀態(tài)與校準狀態(tài)下的輸出脈沖數(shù)字信號經(jīng)FPGA可編程門電路模塊傳遞給DSP數(shù)字信號處理模塊進行記錄和處理，進而對V/F轉(zhuǎn)換進行零點漂移補償、增益漂移補償及非線性的補償，補償后的信號通過輸出單元輸出數(shù)據(jù)給FLASH·存儲芯片進行存儲。
權(quán)利要求1.一種算法補償型電壓-頻率轉(zhuǎn)換器，其特征在于:該轉(zhuǎn)換器包括多路ν/F轉(zhuǎn)換模塊、FPGA可編程門電路模塊和DSP數(shù)字信號處理模塊，多路V/F轉(zhuǎn)換模塊通過FPGA可編程門電路模塊與DSP數(shù)字信號處理模塊連接；多路V/F轉(zhuǎn)換模塊包括六路積分型V/F轉(zhuǎn)換器，相鄰兩路V/F轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一對，具有相同的輸入信號，三對V/F轉(zhuǎn)換器可處理三路輸入電壓信號，每路V/F轉(zhuǎn)換器均前置多路開關(guān)，可分別切換接通輸入信號IN、模擬地GNDA和參考電壓VRF。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法補償型電壓-頻率轉(zhuǎn)換器，其特征在于:FPGA可編程門電路模塊設置有FIFO接口和EMIF接口，F(xiàn)PGA可編程門電路模塊通過EMIF接口與DSP數(shù)字信號處理模塊連接；FPGA可編程門電路模塊還設置有通信控制模塊，該通信控制模塊通過通信接口與外部通信模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的算法補償型電壓-頻率轉(zhuǎn)換器，其特征在于:DSP數(shù)字信號處理模塊連接有用于臨 時存儲數(shù)據(jù)的FLASH存儲芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種算法補償型電壓-功率轉(zhuǎn)換器，包括多路V/F轉(zhuǎn)換模塊、FPGA可編程門電路模塊和DSP數(shù)字信號處理模塊，多路V/F轉(zhuǎn)換模塊通過FPGA可編程門電路模塊與DSP數(shù)字信號處理模塊連接；多路V/F轉(zhuǎn)換模塊包括六路積分型V/F轉(zhuǎn)換器，相鄰兩路V/F轉(zhuǎn)換器構(gòu)成一對，具有相同的輸入信號，三對V/F轉(zhuǎn)換器可處理三路輸入電壓信號，每路V/F轉(zhuǎn)換器均前置多路開關(guān)。本實用新型設置有多路V/F轉(zhuǎn)換模塊，實現(xiàn)了將模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)字電壓信號，且通過FPGA可編程門電路模塊和DSP數(shù)字信號處理模塊對脈沖數(shù)字電壓信號進行處理并進行算法補償，其非線性指標可達1×10-5級，溫度漂移指標為1ppm/℃，滿足高精度慣性導航系統(tǒng)的需要。
文檔編號H03M1/60GK203119880SQ20122072330
公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者遲根青 申請人:青島航天半導體研究所有限公司