基于LabVIEW的重力儀仿真與測試系統設計
系統的數字信號處理器選用TMS320VC6713,該DSP是目前性價比最高的浮點處理器之一,適合于數據的高速處理。它是迄今為止TI公司推出的最快浮點處理器。TI公司6000系列的DSP最主要的特點是體系結構上采用VelociTI甚長指令(VLIM)結構,由一個超長的機器指令字來驅動內部多個功能單元。每個指令字包含多個字段(指令),字段之間相互獨立,各自控制一個功能單元,因此可以單周期發射多條指令,實現很高的指令級并行效率。此外還具有以下特點:16位/3z位/64位高性能外部存儲器接口(EMIF)提供了與SDRAM、SBSRAM和SRAM等同步/異步存儲器直接接口;具有VelociTI先進VLIM內核結構;具有類是RISC的指令值;片內集成多種集成外設;內置靈活的PLL索相時鐘電路;支持IEEE-1149.1(JTAG)邊界掃描接口;內核采用1.2 V/1.5 V/1.8 V供電,周圍I/O采用3.3 V供電;0.12~0.18μm CMOSZ工藝,5/6層金屬處理;BGA球柵陣列封裝。
根據海洋重力測量數據處理方法,在對某點重力觀測值進行處理,得到該點實際重力值的過程中,需已知觀測點的位置、水深以及載體的速度、航向等信息。因此,系統首先要實現既能對重力儀信號進行高精度的A/D轉換和數據采集,又能實現與定位、水深設備的對接,即實現重力數據、定位數據及水深數據的同步采集。其次,同步采集的重力測量數據要經過低通數字濾波、重力修正等方法的處理才能得到比較精確的重力值,這就要求系統同時具有較好的在線處理速度。
2 模擬器軟件流程
通過模擬器設計完成海洋重力數據輸出的任務。在設計中,本文考慮到在海洋中進行重力采集各種因素,并通過軟件設計將其模擬出來。重力數據采用定時結構產生,通過D/A卡將其轉換為連續電壓輸出信號。其軟件流程圖如圖3所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/194876.htm
信號輸入。航跡模塊則主要對載體運動過程進行設計,記錄載體經過設定路線每一點時的時間、位置、速度。重力儀模塊則主要完成重力儀傳感器數字化設計。根據不同條件下連續系統的重力儀傳感器模型,設計對應的離散化傳感器模型。為了便于理論分析,程序將會自動保存模擬器輸出數據。
3 模擬器實現
程序采用面向對象的可視化編程語言LabVIEW對重力傳感器模擬器進行開發設計。程序設計包括可視化參數輸入的程序設計、利用傳感器模型進行解算的程序以及模擬量輸出的程序設計,通過點擊按鈕彈出的對話框輸入各種傳感器的輸入參數,在圖形顯示區實時輸出模擬器的輸出電壓值曲線。在主界面上通過點擊各個按鈕,可以彈出各個輸入參數的界面,在圖形顯示區,實時顯示出模擬器所輸出的電壓值,該電壓值正對應實際海洋重力傳感器經過信號轉換和放大后的模擬信號。海洋重力傳感器模擬器主要包括以下幾個方面的參數輸入。
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