基于FPGA的測角脈沖細分電路的設計

圖中C1、C2分別是2個小數脈沖計數器計數值，輪流進行計數，并將計數值保持到下一個指示脈沖到來，將2個計數值或運算后輸入寄存器，這樣與上面的整數脈沖計數值同步保存，并方便了串口的讀取。仿真結果表明，計數器工作正常，寄存器n記錄數據正確。
2．4 通信單元
通信單元主要功能是倍頻后測角脈沖的整數脈沖計數值，小數脈沖計數值順序發送至計算機。這里使用UART串口方式將數值進行輸出，UART對上述各個計數值的順序讀取則通過狀態機來完成。編寫程序將高頻時鐘信號進行分頻得到UART傳輸時鐘信號。

3 實驗結果
在轉速較高的情況下，對上文提到的某型激光陀螺輸出信號進行1毫秒的周期采樣，實驗結果如圖6。結果表明，使用脈沖細分電路后陀螺輸出角度標準差為0．079，有效提高了測量精度。與理論值0．059有所偏差，這主要是由電路的計數誤差與陀螺本身存在的隨機游走等誤差因素造成。

4 結語
對傳統的基于脈沖計數的角度測量方法進行了誤差分析，提出了一種脈沖細分技術并結合某型激光陀螺進行誤差分析，并利用FPGA對該技術完成硬件實現，最后進行了實驗驗證。無論是理論分析還是實驗結果都表明，該技術能夠有效提高測角精度和角度分辨率，為滿足高精度測量的需求打下基礎。