Цифровой пилообразный фазовый сигнал
Эта проблема аналогового фазового пилообразного сигнала с обратной связью очень просто решается с цифровым подходом [4,9,13]. Вместо непрерывного пилообразного сигнала "цифровой фазовый пилообразный сигнал" генерирует фазовые шаги
и это значение Реальное "очарование" техники цифрового пилообразного фазового сигнала является то, что использование цифровой логики и цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), естественно дает адекватный синхронизированный сброс с автоматическим переполнением преобразователя для любого значения шага, таким образом осуществляют эту мощную технику очень просто (Рисунок 8.7). Цифровой регистр содержит цифровое значение Ds фазового шага с динамическим диапазоном, который может быть весьма высоким (более 25 бит) и цифровой интегратор формирует цифровой значение DR пилообразный сигнал в виде лестничной клетки. Аналогично управлению напряжением в фазовом модуляторе это производится с ЦАП и буферным усилителем. С N битами они преобразуют цифровое число D в аналоговое
напряжение на динамическом диапазоне между 0 и (2 N –1) V LSB, где V LSB это напряжение возбуждения, соответствующее наименьшей значимости разряда (бита – LSB). Когда DR становится выше, чем (2 N –1), автоматическое переполнение дает напряжение, равное (DR – 2 N) V LSB. Если настроить модуляцию цепи таким образом, чтобы 2N V LSB= 2 V π,
где V π – напряжение, которое создает фазовый сдвиг на π рад, как описано в приложении 3. Переполнение автоматически создает сброс, что эквивалентно 2π установке в аналоговом пилообразном сигнале и не производит никаких ошибок масштабирования. Обратите внимание, что автоматическое переполнение может использоваться с единственным сигналом, но и с цифровой суммой пилообразный сигнал модулируется прямоугольными волнами (Рисунок 8.8). Это позволяет использовать двухтактное подключение с двумя модуляторами Y-соединения, что снижает их общую нелинейность (см. раздел 3.3.4). С аналоговым подходом, выбор электрического схемного решения, создающего пилообразную модуляцию, является настолько "деликатным", что желательно применять эту модуляцию обратной связи на один модулятор и применять соответстующую модуляцию на второй модулятор с независимой цепью, которая все усложняет. Сбросы, как шаги,
синхронизованы с точным временем
Возьмем, например, случай, вызванный вращением с разностью фаз
![]()
модуляцией, которая имеет периодичность 2 Еще один очень важный момент в том, что цифровой пилообразный фазовый сигнал не требует большого количества битов для ЦАП, хотя фактический динамический диапазон между 2π рад и разрешением 10–7 рад достигает 26 бит! С N -битным преобразователем наименьшая значимость разряда равна шагу фазы
Точное значение требуемого шага фазы
где m – целое число меньшее, чем 2 N. Значение
то есть, m' и m" такие, как
Этот фазовый шаг в среднем дает то же усреднение сигнала действительной интерференции, если максимальная мгновенная погрешность (т.е.
Другое усреднение также очень полезно для смягчения требования к линейности ЦАП. Дефект конвертера приводит к фазовой ошибке и значение фазового сигнала
![]() Единственным условием является, таким образом, то, что погрешность преобразователя остается в линейной части синусоидального отклика интерферометра. Обычной особенностью ЦАП является линейная погрешность менее одного LSB, поэтому предыдущее условие ΦLSB также применимо для этого второго усреднения процесса. Помимо весьма полезного послабления в ограничении характеристик преобразователя, техника цифрового пилообразного сигнала также имеет несколько основных преимуществ перед его аналоговой альтернативой. Измеренной точной оценкой является цифровое значение Ds шага фазы
Кроме того, обычно отсчётs этой техники ступенчатого сигнала – это количество сбросов через 2π, которые дают, как мы уже видели, значение углового шага Значение коэффициента хранится в цифровом регистре и может быть использовано непосредственно с параллельным интерфейсом, но это потребует большого количества битов. И-ВОГ является принципиально скоростным гироскопом. Для создания 2π-приращений или субприращений логический интегратор оценки курса упрощает интерфейс и дает уровень интеграции гироскопа; но разность между скоростью устройства и степенью интеграции устройства это просто вопрос обработки сигнала логики и протокола интерфейса и не основное отличие. Обратите внимание, что цифровой ступенчатый подход позволяет динамический диапазон легко распространять на несколько пелос. Значение шага фазы хранится в регистре, и могут соответствовать более чем ±π рад и переполнение ЦАП автоматически ограничивается кругом фактической модуляции фазы менее, чем 2π. Этот анализ показывает, что метод ступенчатого цифрового сигнала высокоэффективен для замкнутой петли для линейного и стабилильного масштабирования на волоконном интерферометрическом гироскопе. Он имеет основное преимущество и не требует строгой производительности для электронных компонентов.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|