| 【中文题名】 | 基于DSP技术的导航计算机设计 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 电子与通信工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2005-3-14 |
| 【中关键词】 | 组合导航,TMS320C6713,算法,,, |
| 【英关键词】 | Integrated Navigation,Digital Signal Processing,Algorithms, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>一般性问题>设计与性能分析> |
| 【论文摘要】 | 本文以TMS320C6713为核心，分析了组合导航系统的接口特点，在此基础上设计了基于DSP技术的导航计算机。
论文的主要内容包括：1)介绍了SINS／GPS导航系统及DSP在导航系统中的应用现状；2)研究了组合导航系统中信号处理的基本算法、最优估计卡尔曼滤波算法等；3)设计了硬件系统方案和数据采集、解算程序；4)在完成硬件电路及软件设计、调试的基础上，进行了相关实验，并对实验结果进行了分析。
实验结果表明，本文设计的导航计算机系统能够完成复杂组合导航算法的解算任务，满足实时性要求，并且解决了基于486的PC104总线CPU板启动速度慢的缺点。本系统的成功设计为下一步解决导航计算机小型化的问题，提供了可靠的依据。 |
| 【论文题纲】 |
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1 概述 |
6-9 |
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1．1 问题的提出 |
6 |
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1．2 本文研究的主要内容 |
6-7 |
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1．3 DSP系统在导航中的应用现状 |
7-8 |
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1．4 本章小结 |
8-9 |
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2 GPS／SINS组合导航系统模型 |
9-25 |
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2．1 捷联惯导系统组成 |
9-10 |
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2．2 SINS系统的姿态更新和数学平台 |
10-12 |
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2．3 SINS速度计算方程 |
12-13 |
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2．4 SINS经度、纬度和高度计算 |
13-14 |
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2．5 SINS误差方程 |
14-17 |
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2．5．1 姿态误差方程 |
14-16 |
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2．5．2 速度误差方程 |
16-17 |
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2．5．3 位置误差方程 |
17 |
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2．6 GPS位置、速度误差模型 |
17-18 |
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2．7 位置、速度组合导航系统模型 |
18-22 |
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2．7．1 状态方程 |
18-21 |
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2．7．2 量测方程 |
21-22 |
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2．8 组合导航滤波算法 |
22-24 |
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2．8．1 卡尔曼滤波的特点 |
22 |
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2．8．2 离散型卡尔曼滤波基本方程 |
22-24 |
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2．9 本章小结 |
24-25 |
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3 DSP性能分析 |
25-38 |
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3．1 DSP系统简介 |
25-28 |
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3．1．1 DSP系统构成 |
25-26 |
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3．1．2 DSP系统的特点 |
26 |
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3．1．3 DSP系统的设计 |
26-28 |
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3．2 DSP芯片 |
28-33 |
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3．2．1 DSP芯片的发展 |
28-29 |
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3．2．2 DSP芯片的特点 |
29-31 |
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3．2．3 DSP芯片的选择 |
31-33 |
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3．3 DPS与单片机、X86性能比较 |
33-35 |
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3．4 DSP开发工具 |
35-36 |
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3．5 本章小结 |
36-38 |
|
4 导航计算机硬件设计 |
38-46 |
|
4．1 DSP芯片选择 |
38-40 |
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4．1．1 厂商选择 |
38 |
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4．1．2 定点与浮点DSP芯片的选择 |
38 |
|
4．1．3 TI浮点DSP芯片的选择 |
38-40 |
|
4．2 TMS320C6713芯片介绍 |
40-42 |
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4．3 硬件方案 |
42 |
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4．4 硬件方案可行性分折 |
42-44 |
|
4．5 硬件电路组成及实现 |
44-45 |
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4．6 本章小结 |
45-46 |
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5 导航计算机软件设计 |
46-57 |
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5．1 软件编程语言选择 |
46-48 |
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5．1．1 DSP软件设计方法 |
46-47 |
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5．1．2 DSP软件设计方法的变革 |
47-48 |
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5．2 软件总体设计 |
48-51 |
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5．2．1 导航计算机功能简介 |
48-49 |
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5．2．2 导航计算机接口关系 |
49 |
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5．2．3 软件总体设计及框图 |
49-51 |
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5．3 软件中各模块框图 |
51-56 |
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5．3．1 GPS数据采集 |
52 |
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5．3．2 初始化模块框图 |
52-53 |
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5．3．3 数据采集模块 |
53-55 |
|
5．3．4 DSP系统启动加载设计 |
55-56 |
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5．4 本章小结 |
56-57 |
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6 导航计算机性能测试 |
57-62 |
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6．1 组合导航模型的解算时间测试 |
57 |
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6．2 计脉冲数测试 |
57-58 |
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6．3 GPS数据采集测试 |
58 |
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6．4 跑车试验 |
58-61 |
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6．5 本章小结 |
61-62 |
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结论 |
62-63 |
|
致谢 |
63-64 |
|
参考文献 |
64-65 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.363134 |
