基于OMAPL138与FPGA的惯性姿态测量系统设计与实现

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OMAP-L138 DSP与FPGA通信方案设计

OMAP-L138 DSP与FPGA通信方案设计张伟文;高伟强;林淦;刘建群;阎秋生【摘要】针对双刀头高性能柔性材料切割数控系统，结合OMAP-L138+FPGA控制系统的数据传送需求以及平台资源，提出一种OMAP-L138的DSP通过EMIFA接口与FPGA的FIFO进行数据通信的设计方案，DSP将处理后的数据通过EMIFA接口传送到FPGA的异步缓存FIFO模块。

FIFO在接收DSP发送的高速数据的同时，将缓存的数据输出。

通过逻辑分析仪实验测试验证，该方案能够实现数据的正确通信。

%A data communication design between OMAP-L138 DSP and FPGA FIFO is proposed with the data transfer requirement of OMAPL138+FPGA control system and the platform resources for High performance flexible materials pole head CNC cutting system. DSP transmits the processed data to FPGA via the asynchronous FIFO with EMIFA interface. And the FIFO receivers the high-speed data from DSP, while outputting data from the asynchronous FIFO. The design is verified to achieve the correct communication with the laboratory tests by logic analyzer.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P115-119)【关键词】OMAP-L138;FPGA;EMIFA;FIFO;异步缓存【作者】张伟文;高伟强;林淦;刘建群;阎秋生【作者单位】广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TP273OMAP-L138是美国TI公司生产的基于达芬奇(DaVinci)技术的ARM+DSP双核处理器，具有ARM926EJ-S和C674X高速浮点DPS两个异构内核，采用OMAP-L138+FPGA双芯片构建数控系统的硬件平台，能够满足高性能数控系统对界面层、控制层和设备层开发的要求。

基于光纤陀螺仪的惯性导航系统设计与应用

基于光纤陀螺仪的惯性导航系统设计与应用随着科技的发展和人类探索空间的需求不断增加，惯性导航系统逐渐成为了一种必不可少的航行设备。

它可以通过记录飞行器在空间中的运动状态和运动轨迹来实现空间导航的精准性和可靠性。

在惯性导航系统的实现中，光纤陀螺仪是一种关键的传感器，它的高精度和稳定性可以为惯性导航系统提供所需的数据支持，因而具有广泛的应用前景。

基于光纤陀螺仪的惯性导航系统是一种高精度的导航系统，它主要有三个部分组成：加速度计、光纤陀螺仪和微处理器。

加速度计主要是用来检测物体在空间中的加速度，并将其转化为电信号输出；光纤陀螺仪是一种利用Sagnac效应进行测量的陀螺仪，用于测量物体在空间中的旋转角速度；微处理器则主要是用来处理传感器输出的电信号，并进行计算和导航。

相比传统的机械式陀螺仪，光纤陀螺仪具有更高的精度和稳定性，因为它不需要复杂的机械运动部件，而是利用光学原理来实现惯性导航的功能。

光纤陀螺仪的测量原理是基于Sagnac效应，利用光信号在光纤中的传播速度随光传播方向的变化而发生的相位差来实现测量。

在光纤陀螺仪中，光信号分别在X、Y、Z三个轴的光纤环路中传输，通过测量三个光纤环路中光信号传输的差异来测量空间中重力加速度的XYZ方向和角速度的XYZ轴分量，从而实现对飞行器的导航控制。

光纤陀螺仪的精度和稳定性受到很多因素的影响，其中包括温度、震动、光强等等。

为了提高光纤陀螺仪的精度和稳定性，需要进行一些优化和改进。

例如，可以通过优化光纤的材料和制作工艺来减小光传播时遇到的损耗；可以通过引入相位稳定器来防止传输光信号时受到温度变化等方面的影响。

虽然基于光纤陀螺仪的惯性导航系统具有高精度和稳定性的优势，但它也存在一些挑战和限制。

其一是成本较高，因为光纤陀螺仪的制造过程和技术要求较高；其二是体积较大，因为光纤陀螺仪在设计过程中需要考虑其稳定性和精度的要求，因而导致系统体积较大；其三是必须在外部参考系统的支持下进行使用，因为光纤陀螺仪本身无法提供实际的位置和速度信息。

基于FPGA的惯性平台测试保护电路设计

关键词：平台倒台：加速度计飞转；现场可编程门阵列；测试；保护
中图分类号：ＴＮ７１０
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４ — ６２３６（２０１３）２１ — ００２８ — ０３
ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡｉｎｅｒｔｉ
第２１卷第２１期
Ｖ０１．２１
Ｎｏ．２１
电子设计工程
ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３年１１月
Ｎｏｖ．２０１３
基于ＦＰＧＡ的惯性平台测试保护电路设计
２．Ｓｅ。ｒｌｌ￣ｓＣｏｍｍａｎｄＳｃｈｏｏｌＰｅｏｐｌｅ’ ｓＬｉｂｅｒａｔｉｏｎＡｒｍｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０４３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｅｒｔｉａｌｐｌａｔｆｏｒｍｗａｓｔｈｅｃｏｒｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｍｉｓｓｉｌｅｓ，ａｖｉａｔｉｏｎａｉｒｃｒａｆｔ，ｌａｕｎｃｈｖｅｈｉｃｌｅｓ ’ｇｕｉｄａｎｃｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｔｓａｆａｔａｌｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｗｈｅｎｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｏｆａｎｉｎｅｔｒｉａｌｐｌａｆｔｏｒｍａｎｄａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｔｕｒｎｉｎｇｔｏｌｆｙｗｅｒｅａｐｐｅａｒｅｄ，ｗｈｉｃｈｗｏｕｌｄｒｅｓｕｌｔｉｎｉｒｒｅｐａｒａｂｌｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｏｓｓｆｏｒｔｈｅｉｎｅｒｔｉａｌｐｌａｔｆｏｍ．ｒＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙａｂｏｕｔｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｏｆａｎｉｎｅｔｉｒａｌｐｌａｆｔｏｍｒｗａｓｄｅｐｉｃｔｅｄ．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆａｐｅｎｄｕｌｏｕｓｇｙｒｏａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｔｕｎｉｒｎｇｔｏｌｆｙｗａｓｅｘｐａｔｉａｔｅｄ．ＦＰＧＡｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｂｅｃａｕｓｅｏｆＦＰＧＡｗｉｔｈｈｉｇｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｓｔｒｏｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｂｉｌｉｔｙ，ｒｕｎｉｎｇｆａｓｔ，ｌｆｅｘｉｂｌｅｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅａｎｄｌｉｔｔｌｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｉｓｒｋ，ｅｔｃ．ＡｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｉｒｃｕｉｔｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡａｂｏｕｔｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｏｆｔｈｅｉｎｅｔｉｒａｌｐｌａｔｆｏｒｍａｎｄａｃｅｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｔｕｎｉｒｎｇｔｏｌｆｙｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｇｉｖｅｎｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｏｆａｐｌａｔｆｏｍ；ａｒｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｔｕｎｒｔｏｌｆｙ；ＦＰＧＡ；ｔｅｓｔ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ

基于FPGA的航姿测量单元设计与实现

物联网技术 2018年/第7期90基于FPGA的航姿测量单元设计与实现仵松颀，李争平，陈雷，袁明芊（北方工业大学电子信息学院通信系，北京 100144）摘要：航姿测量单元通过感知机体三轴角速度和加速度信息，融合磁传感器输出的磁航向、磁通量信息及备份飞行显示器输出的空速信息解算得出飞机航向、姿态信息，采用FPGA 作为航姿测量单元的主控制器以实现复杂的通信和控制。

试验结果表明，采用FPGA 作为系统的主控制器，达到了预期的设计要求，克服了通用处理器的弊端。

关键词：FPGA ；航姿测量单元；现场可编程门阵列；通讯和控制中图分类号：TP732 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2018）07-0090-03DOI ：10.16667/j.issn.2095-1302.2018.07.026————————————————收稿日期：2018-03-20 修回日期：2018-04-200 引言目前可编程逻辑器主要分为两类：复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device ，CPLD ）和现场可编程逻辑器件（Field Programmable Gate Array ，FPGA ）。

FPGA 的运行速度快，管脚资源丰富，易实现大规模的系统设计，有大量的软核可用，便于二次开发。

应用FPGA 作为主控制芯片可完成系统的整体控制，实现复杂的控制逻辑，应用于各类航空电子设备，具有重要的现实意义。

1 航姿测量单元功能与结构航姿测量单元应用光纤陀螺感知载体角速度[1]，并计算航向角和姿态角，应用石英挠性加速度计感知载体加速度信息。

应用加速度信息进行姿态角初始对准，同时补偿陀螺漂移带来的姿态角误差[2]，与磁传感器交联，应用磁传感器输出的磁航向角获得初始航向角，应用磁通量对航向角进行修正；内置温度传感器，实现对加速度信息的温度补偿；内置数模转换用DS 模块，实现航向、姿态信息的模拟输出和接收ARINC407格式的无线电罗盘信息；与备份飞行显示器交联，将航向、姿态信息输出至备份飞行显示器进行航姿显示。

基于运动状态检测的高精度惯性导航定位算法的制作流程

基于运动状态检测的高精度惯性导航定位算法的制作流程1.传感器数据采集：首先需要选择合适的传感器来采集运动状态数据，包括加速度计、陀螺仪、磁力计等。

这些传感器会不断输出与设备运动相关的原始数据，例如线性加速度、角速度和磁场强度等。

2.数据预处理：原始数据通常需要进行预处理以获得更准确的数据，如去噪、滤波和补偿等。

去噪可以通过滑动窗口平均、中值滤波等方法实现，滤波可以采用低通滤波器来降低高频噪声的影响，补偿可以对磁力计数据进行校正，消除磁场的干扰。

3.运动状态检测：在数据预处理后，需要通过分析传感器数据来识别设备的运动状态，如静止、行走、跑步、转身等。

常用的运动状态检测算法包括峰值检测、阈值检测、机器学习等。

这些算法能够根据不同的特征判断设备当前的运动状态。

4.定位算法设计：基于运动状态的定位算法主要通过集成传感器数据和运动状态来实现高精度的定位。

根据运动状态的变化，可以估计设备的位置和姿态。

这些算法可以基于滤波、卡尔曼滤波、粒子滤波等方法进行设计。

同时，引入地图数据和其他传感器（如GPS）的信息，可以进一步提高定位精度。

5.定位结果评估：最后，需要对定位结果进行评估。

可以通过与地面真值进行比较，计算误差指标（如均方根误差）来评估定位算法的精度。

同时，考虑到运动状态的变化和大环境中的干扰因素，需要对算法进行实时性和鲁棒性的分析。

总结：基于运动状态检测的高精度惯性导航定位算法的制作流程包括传感器数据采集、数据预处理、运动状态检测、定位算法设计和定位结果评估。

这个流程能够通过集成传感器数据和运动状态，实现设备位置和姿态的高精度定位，并通过与地面真值的比较评估算法的精度。

基于FPGA的微惯性测量组合电路设计

ｔｎａｄｐｏｅｓｎｎｈｕｐｔｃｒｕｔｗｅｅｄｓｇｅ．ＴｈＩＵｓｓｔｆｅｏｐｌａｉｎＴｈｓｄ — ｉｎｒｃｓｉｇａｄｔｅｏｔｕｉｃｉｏｒｅｉｎｄｅＭＭｉａｉｉｄｆｒａｐｉｔ．ｓｃｏｉｅ
ＥＥＡ０Ｃ：２Ｏ７３Ｇ
基于ＦＧＡ的微惯性测量组合电路设计Ｐ
徐苛杰，何鹏举，张冰
（江西理工大学机电工程学院，江西赣州３１０）４００
摘要：为了适应战术技术需要，微惯性测量装置要求具有体积小、重量轻、速度快、实时性能高等特性，目前还没有较好的
件迅速重构，有利于提高设计的成功率和研制的效
率；研制成功后可制成专用芯片，有利于批量生产．
因此，ＰＦＧＡ非常适合在微惯性测量组合的设计中
发命中，应具有一定精度和高的可靠性；为要在小口
径弹上装载，必须体积小、质量小、功耗低；为适应常规武器消耗量大的特点，必须结构简单，加工容易，造价低廉．ＰＡ是２ＦＧ０世纪８年代中期出现的类０
ｈｒｗａｅｓｒｃｕｅｏＩＵｓｂｏｇｔｆｒｒ．ｓｄｏＰＧＡａｄｒｌｔｏｍｆｓｇａｃｕｓ— ａｄｒｔｕｔｒｆＭＭｗａｒｕｈｏｗａｄＢａｅｎＦａｈｒｗａｅｐａｆｒｏｉｎｌｑｉｉａ
ＡｂｔａｔＩｒｅｏｃｎｏｍｏｔｅｔｃｉａｎｅｈｉａｉｄｘ，ＭｉｒｎｒｉｌｅｓｒｍｅｔＵｎｔＭＩＵ）ｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｏｆｒｔｈａｔｃｌｄｔｃｎｃｌｎｅａｃｏＩｅｔａｕｅｎｉ（ＭａＭｎｅｓｓｌｓｚ，ｌｈｗｅｇｔｉｈｓｅｄａｄｈｇｅｌｉｅｆｒｎｅＩｈｒｓｎ，ｔｅｅｉｏｎ— ｅｄｍａｌｉｅｉｔｉｈ，ｈｇｐｅｎｉｈｒａ— ｍｅｐｒｏｍａｃ．ｎｔｅｐｅｅｔｈｒｓｎｔｕｉｇｔ

一种基于OMAPL138的双核通信设计

之间通信的握手机制。ＡＲＭ端运行Ｌｉｎｕｘ操作系统，进行人机交互；ＤＳＰ端运行ＳＹＳＢＩＯＳ操作系统，进行数据存储和
实时运算。两者使用ＳＹＳＬＩＮＫ进行多核通信，通过调用ＳＹＳＬＩＮＫ的ＡＰＩ完成ＡＲＭ和ＤＳＰ之间的通信。
的架构］。此外，ＯＭＡＰＬ１３８还包括了一系列的外设，ＡＲＭ和ＤＳＰ可以独自操作这些外设。０ＭＡＰＬ１３８平台
理相互独立，可有效控制功耗］。 ④ 系统启动后两核单独运行。
关键词０ＭＡＰＬ１３８；ＳＹＳＬＩＮＫ；ＳＹＳＢ１０Ｓ；双核通信
中图分类号：ＴＮ４０１
文献标识码：Ａ
Ｄｕａ１．ｃｏｒｅＯｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＯＭＡＰＬ１３８
新器件新技术
…
｜。曩童 ≯≯萎每一
聪一翟譬㈡鬈薯
一
种基于ＯＭＡＰＬ１３８的双核通信设计
王燕。张福洪
（杭州电子科技大学通信工程学院，杭州３１００１８）
摘要：以合众达公司的ＳＥＥＤ—ＤＩＭ１３８开发板作为硬件开发平台，利用ＳＹＳＬＩＮＫ驱动设计了一种可用于ＤＳＰ和ＡＲＭ
手机制。在ＡＲＭ端运行Ｌｉｎｕｘ系统，主要处理人机交互任务；而在ＤＳＰ端运行ＳＹＳＢＩＯＳ，进行实时处理。

一种弹体惯性姿态测量数据处理平台

ＦＰＧＡｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＤＳＰｃｏｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ａｎｄｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｎｄｅｔａｉｌ．ＢｒｉｅｌｙｆｉｎｔｒｏｄｕｃｅＰＣＢｄｅｓｉｇｎ
处理、ＤＳＰ核心处理和电源管理系统主要组成部分的设计，简述ＰＣＢ设计中的处理和部分ＦＰＧＡ程序。实际测试结果表明：该数据处理平台稳定性强、处理性能极好，能够成功应用到某弹体的惯性测姿数据处理系统中，具有很高
的工程实用价值。
关键词：ＤＳＰ；ＦＰＧＡ；ＣＡＮ总线；２５６字节ＦＩＦＯ；嵌入式计算机；数据处理
中图分类号：ＴＪ４１０．６文献标志码：Ａ
ＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＰｌａｔｆｏｒｍｆ０ｒＰｒｏｊｅｃｔｉｌｅＩｎｅｒｔｉａＡｔｔｉｔｕｄｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
杨浩澜，姜栋梅，李璀
（１．中国兵器工业第五八研究所特种电子技术部，四川绵阳６２ｌ０００；２．中国兵器工业第五八研究所军品部，四川Ｉ绵阳６２１０００：３．重庆军代局驻绵阳地区军代室，四川绵阳６２１０００）

一种姿态测量系统的FPGA和DSP设计与实现

一种姿态测量系统的FPGA和DSP设计与实现作者：***来源：《计算机时代》2021年第05期摘要：為了实现对某弹载系统的姿态测量，提出一种基于FPGA+DSP的姿态测量系统的设计。

系统采用FPGA作为逻辑控制核心，完成对MEMS传感器输出的陀螺加表数据的采集，并通过EMIF接口完成与DSP的数据通信。

DSP完成对姿态信息的解算，并由FPGA通过RS422接口将更新后的姿态信息上传至上位机。

系统选用地理坐标系作为导航坐标系，利用四元数法及Kalman信息融合算法对采集到的姿态信息进行解算。

测试结果表明，该系统输出的姿态信息精度较好，总体角误差在0.5°以内。

关键词： MEMS传感器; 姿态测量; FPGA+DSP; 四元数; Kalman信息融合; 姿态解算中图分类号：TN702 文献标识码：A 文章编号：1006-8228（2021）05-29-04Design and implementation of FPGA and DSP for attitude measurement systemLV Jinrui（Department of Information Engineering， Taiyuan City Vocational college， Taiyuan，Shanxi 044000， China）Abstract： A kind of attitude measurement system based on FPGA and DSP is proposed to realize the attitude measurement of a projectile-borne system. The system uses FPGA as the core of logic control to collect the gyro table data output by MEMS sensor and to communicate data with DSP through EMIF interface; The DSP completes the resolution of the attitude information， while the FPGA uploads the updated attitude information to the upper computer through the RS422 interface. Geographic coordinate system is chosen as navigation coordinate system， and the attitude information collected is solved by Quaternion method and Kalman information fusion algorithm. Thetest results show that the accuracy of attitude information output by the system is good， and the overall angle error is within 0.5.Key words： MEMS sensor; attitude measurement; FPGA and DSP; Quaternion; Kalman information fusion; attitude resolution0 引言姿态解算作为姿态测量系统中的核心部分，正朝着高精度和高速度的方向发展[1]。

基于Matlab与FPGA的小卫星姿态控制系统的设计与仿真的开题报告

基于Matlab与FPGA的小卫星姿态控制系统的设计与仿真的开题报告【课程名称】大学生创新创业项目【项目名称】基于Matlab与FPGA的小卫星姿态控制系统的设计与仿真【项目成员】张三、李四、王五【项目背景】小卫星是目前迅速发展的卫星类型之一，针对小卫星的姿态控制也成为了一个热门的研究方向。

姿态控制的主要任务是保持卫星在运行时的朝向和稳定性，确保卫星的正常工作。

目前，使用Matlab和FPGA等工具对小卫星的姿态控制系统进行设计和仿真已成为一种常用的方法。

本项目的研究意义主要体现在以下三个方面：1. 小卫星姿态控制系统的设计和仿真，能够提高小卫星的稳定性和工作效率，为小卫星的长期运行提供必要的技术支持。

2. 使用Matlab和FPGA等工具进行设计和仿真，对学生来说是一次理论和实践相结合的学习机会，有助于提高实际操作能力和综合素质。

3. 本项目的研究结果也将对我国航天事业发展起到积极的推动作用。

【研究目标】本项目的研究目标主要包括以下几个方面：1. 设计小卫星姿态控制系统的硬件与软件框架，包括运动模型、控制模型、传感器与执行器等模块。

2. 利用Matlab和FPGA等工具进行小卫星姿态控制系统的仿真和调试，包括数据处理、算法设计、控制逻辑设计等。

3. 通过实验验证卫星姿态控制系统的有效性和可行性。

【研究内容】本项目的主要研究内容如下：1. 小卫星姿态控制系统的硬件与软件框架设计，包括运动模型、控制模型、传感器与执行器等模块。

2. 利用Matlab和FPGA等工具进行小卫星姿态控制系统的仿真和调试，包括数据处理、算法设计、控制逻辑设计等。

3. 进行小卫星姿态控制系统的温度、电磁干扰等环境测试，以验证系统性能。

4. 使用实验平台进行小卫星姿态控制系统的实验验证。

【研究方法】本项目的研究方法主要包括以下几个方面：1. 借助Matlab进行运动模型、控制模型等软件模块的编写和调试。

2. 借助FPGA进行传感器、执行器和控制逻辑等硬件模块的设计和调试。

基于FPGA的捷联式惯导算法研究与实现的开题报告

基于FPGA的捷联式惯导算法研究与实现的开题报告主题：基于FPGA的捷联式惯导算法研究与实现研究背景惯性导航系统是一种基于惯性测量单元（IMU）和处理器的组合，可用于实时推导移动物体的位置和姿态。

在航空、航天、军事和民用领域，惯性导航系统都有广泛的应用。

传统的惯性导航系统主要采用姿态解算方法来实现导航计算，其中最常用的一种是捷联式惯性导航算法。

捷联式惯导系统将惯性测量单元值（加速度计和陀螺仪）与地理位置和磁场计算结合起来，以实现高精度的位置和姿态的测量。

最近，基于FPGA（可编程逻辑门阵列）的捷联式惯性导航系统的研究已经引起了广泛的关注。

相对于CPU实现和ASIC实现，FPGA实现的惯导算法可以通过更快的运行速度和更高的计算功率来实现更高级的信号处理能力，以及更准确的计算结果。

此外，FPGA实现的惯导算法也具有更好的适应性和可扩展性，因为FPGA系统可以自由调整系统规模，以满足具体应用的要求。

研究目标本研究的主要目标是研究和实现基于FPGA的捷联式惯导算法。

具体来说，本研究的工作包括但不限于以下几个方面：1.研究捷联式惯性导航算法的原理和实现方法，包括姿态解算和位置计算；2.设计FPGA系统平台，并实现惯导算法的硬件架构和逻辑；3.开发和实现惯导算法的软件代码和接口；4.测试和评估基于FPGA的捷联式惯导算法的性能和精度。

研究内容本研究的具体内容包括以下几个方面：1.探索和研究不同姿态解算算法的优缺点，并选择最合适的算法；2.设计捷联式惯性导航系统的硬件平台架构，包括传感器接口、数据总线、FPGA主板和其他外部设备；3.实现捷联式惯性导航系统的硬件逻辑，包括数据处理、运算单元、状态机和时序控制器等部分；4.编写软件代码，实现对系统的控制和数据读取，以及惯导算法的调用和参数传递；5.测试和评估系统的性能和精度，包括姿态解算、位置计算和误差分析；6.设计和实现系统的界面和展示功能，以便用户能够方便地查看惯导算法计算的结果和运行状态。

基于FPGA的测角电路在惯导测试设备中的应用

基于FPGA的测角电路在惯导测试设备中的应用聂宜云;李猛【摘要】文中提出了一种基于可编程逻辑器件FPGA的光电编码器测量系统,在功能上能够完全替代国外专用正交解码器芯片.此系统利用专用滤波模块提高电路抗干扰性能,应用VHDL语言描述四倍频细分、辨向、加减计数等组成电路.经实际项目论证,该测量系统在保证测量精度的前提下,可以有效滤除噪声干扰和消除抖动,工作稳定可靠,控制方便.因此,它对提高编码器分辨率,实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义.%This paper presents a photoelectric encoder measuring system based on complex programmable logic device FPGA, which can completely replace foreign special orthogonal decoder chip on the function. The special filter module of its system was designed to improve the anti-interference. The four fold-frequency subdivision, discerning direction and up/down counting circuit were described by VHDL. The result indicates that the system can effectively eliminate noise and dither with high-reliability and convenient control on the premise of measuring accuracy. So it has improved resolving power of encoder and realized signal detection and position servo control of high accurate and high stable.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)018【总页数】5页(P189-193)【关键词】增量式编码器;计数器;FPGA;VHDL【作者】聂宜云;李猛【作者单位】北京航空精密机械研究所北京 100076;北京航空精密机械研究所北京 100076【正文语种】中文【中图分类】TN02随着惯性导航敏感器件及系统的迅速发展，对惯性测试设备的要求越来越高[1]，其中转台是惯性测试设备的典型应用之一，在设计初期，在性能指标上主要关注的是速率精度和位置精度等静态指标，后来用于仿真的设备则更加注重于加速度、系统带宽等动态技术指标。

OMAPL138双核系统的调试方案设计

OMAPL138双核系统的调试方案设计栾小飞【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2012(012)001【摘要】OMAPL138高性能、低功耗双核处理器为手持式移动设备提供强有力的支持。

对双核通信模块DSPLink的软件架构和在Linux嵌入式操作系统下的编译加载进行了分析和介绍，以消息队列组件为例分析了ARM和DSP双核通信时通道的建立和连接的方式。

通过DSP／BIOS和Linux端DSPLink的MSGQ接口和多线程技术，建立ARM和DSP消息传递通道，提供了在双核开发中对DSP端暗箱调试的解决方法。

%OMAPL138 high-performance low-power dual-core processor provides strong support for handheld mobile devices. The paper provides the analysis for the software architecture of dual-core module DSPLink and the introduction of the methods of compiling and loading the module DSPLink based on the embeded operating system Linux. The process of installation and connection when ARM and DSP communicate with each other by the example of MSGQ is analyzed. Through theDSP/BIOS and Linux side DSPLink of MSGQ in terrace and multi-threading technology, a messaging channel is built between ARM and DSP, providing the solution of DSP side of the black-box debugging in dual-core development.【总页数】4页(P16-19)【作者】栾小飞【作者单位】电子科技大学自动化工程学院,成都611731【正文语种】中文【中图分类】TB51【相关文献】1.基于OMAPL138双核通信的测试与实现 [J], 俞静;袁三男2.基于NOR Flash的OMAPL138双核系统自举引导启动实现 [J], 邓国荣;刘厚钦3.基于共享内存的OMAPL138双核通信设计 [J], 杜江;张辛;胡昂4.一种基于OMAPL138的双核通信设计 [J], 王燕;张福洪5.基于OMAPL138的双核通信研究及应用 [J], 郭盟;尹志辉;钱世俊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

面向FPGA的惯性导航算法的研究与实现

面向FPGA的惯性导航算法的研究与实现
刘强军;张岩
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2018(35)7
【摘要】针对当前飞控系统中传感器多、运算量庞大,传统微处理器已难以满足其日益增长的性能需求,本文提出了一种面向FPGA的并行化惯性导航算法.本算法采用扩展卡尔曼滤波对结果做最优估计,四阶龙格库塔算法进行积分估计,同时将惯性导航算法进行模块化分割,采用流水线并行处理,提高解算速度.利用FPGA开发板驱动传感器,并在该FPGA上实现对数据的解算,解算结果由接口传输给微处理器,降低了对微处理器接口和性能的要求.最后仿真结果表明,本算法在速度和精度上均有良好的表现,验证了该算法在FPGA上实现的可行性.
【总页数】5页(P58-61)
【关键词】惯性导航算法;FPGA开发板;扩展卡尔曼滤波;龙格库塔算法
【作者】刘强军;张岩
【作者单位】哈尔滨工业大学深圳研究生院
【正文语种】中文
【中图分类】TN47
【相关文献】
1.面向视频流的畸变矫正算法的FPGA实现 [J], 徐晓;谢时岳
2.面向屏幕拼接的数字视频插值算法及FPGA实现 [J], 冯俊威;蒋志翔
3.面向空间应用的AES算法在FPGA上的实现 [J], 贾艳梅;张东伟;吕从民;张善从
4.面向FPGA的稀疏傅里叶并行算法实现 [J], 杨超;钱慧
5.一种基于RICE算法的遥感图像数据的实时无损压缩与解压缩算法的研究及FPGA实现 [J], 刘虹;孙春燕;丁雷
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基于FPGA的惯性测量组合多路频率脉冲测试系统的设计

基于FPGA的惯性测量组合多路频率脉冲测试系统的设计刘佳佳;郭利;杨艾兵
【期刊名称】《弹箭与制导学报》
【年(卷),期】2009(029)002
【摘要】为实现惯性测量组合4路频率和12路脉冲特征量的并行测试,文中对等精度频率测试法原理进行误差分析,得出了门控时间、标准频率和待测频率对其精度及系统计数器需求之间的关系.应用QuartusⅡ软件进行了FPGA原理图的模块化设计,包括控制模块、计数器模块、数据转换模块.仿真结果表明,该设计方案充分利用FPGA的硬件资源满足了测试需求.电路结构较为灵活、可靠性高.
【总页数】3页(P303-305)
【作者】刘佳佳;郭利;杨艾兵
【作者单位】解放军军械工程学院,石家庄,050003;解放军军械工程学院,石家庄,050003;武汉军械士官学校,武汉,430075
【正文语种】中文
【中图分类】V249.328;TP332.1
【相关文献】
1.基于单片机+CPLD控制的多路可变频率脉冲发生器设计 [J], 苏淑靖;李锦明;张文栋
2.基于FPGA的多路采集测试系统设计 [J], 王立恒;任勇峰;李圣昆;张永乐
3.基于FPGA的多路脉冲重复频率跟踪器 [J], 那云虓
4.基于FPGA的多路脉冲同步器设计 [J], 刘纪斌;郭超;罗忠省
5.基于FPGA和USB的惯性测量组合测试系统设计 [J], 刘佳佳;郭利;刘洪昌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于DSPBIOS的OMAPL138轨道信号分析软件平台的研究的开题报告

基于DSPBIOS的OMAPL138轨道信号分析软件平台的研究的开题报告一、研究背景和意义现代城市轨道交通系统是城市公共交通体系中重要的组成部分，对城市经济和社会发展具有极其重要的作用。

随着人们生活水平的不断提高，轨道交通系统的需求也在不断增加。

为了保证轨道交通系统的安全和正常运行，需要对其系统进行精细化管理和监控，以便及时发现和解决问题。

轨道信号系统是城市轨道交通系统的核心控制系统，它负责控制列车的运行、停止、调度和维护等工作。

因此，对轨道信号系统的分析和监控是确保轨道交通系统安全和正常运行的关键环节。

因为轨道交通系统是实时性要求高、采集数据量大且需要多线程协同处理的系统，采用基于DSPBIOS的嵌入式系统进行开发是明智的选择。

目前市场上已经出现了很多基于DSPBIOS的嵌入式系统，比如基于OMAPL138的平台，其拥有较高的运算速度和较好的稳定性，适用于轨道信号系统的开发。

为了更好地实现对轨道信号系统的分析和监控，本研究将基于DSPBIOS的OMAPL138轨道信号分析软件平台进行研究，实现对轨道信号系统的监控和保护。

二、研究内容和方法本研究将基于DSPBIOS的OMAPL138嵌入式平台，通过深入分析轨道信号系统，实现以下功能：1. 能够对轨道信号系统进行实时监控和数据采集，并能够对采集的数据进行处理和分析；2. 能够对轨道信号系统进行远程管理和控制，并能够及时发现和解决问题；3. 能够实现轨道信号系统的自动化控制，并能够保证轨道交通系统的正常运行。

本研究将采用以下方法：1. 对轨道信号系统的各个组成部分进行深入分析，了解其功能和运行方式；2. 综合运用DSPBIOS和OMAPL138嵌入式平台的技术，实现轨道信号系统的数据采集、处理和分析；3. 设计并实现轨道信号系统的远程管理和控制功能；4. 设计并实现轨道信号系统的自动化控制功能；5. 进行实验验证，并对结果进行分析。

三、预期目标和研究意义本研究的预期目标是通过基于DSPBIOS的OMAPL138嵌入式平台的研究，实现对轨道信号系统的监控和保护，达到以下效果：1. 实现对轨道信号系统的实时监控和数据采集，提高轨道信号系统的安全性和准确性；2. 实现对轨道信号系统的远程管理和控制，便于及时发现和解决问题；3. 实现轨道信号系统的自动化控制，保证轨道交通系统的正常运行；4. 提高轨道交通系统的运行效率和安全性，促进城市交通事业的发展。

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测试与故障诊断
计算机测量与控制．２０１７．２５（１０） ∭ ˋ ˇ∑ Ω ‟ ˋ ∑∭ ∰ ˇ ’ ∰ ˇ ∑∯
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基于 ⦠Ω≏ ∢１３８与 ∢ ≏ 的惯性姿态测量系统设计与实现
薛媛元１，刘超２，陈颖１，许开銮１，王敏１，杨远成１
（１．西安应用光学研究所，西安７１００６５；）２．陆军航空兵军代局驻西安地区军代室，西安７１００４３
摘要：为了满足高性能、低成本及多接口的惯导使用需求，设计一种基于ＯＭＡＰＬ１３８＋ＦＰＧＡ的大存储空间惯性姿态测量系统；系统设计充分利用ＯＭＡＰＬ１３８的异构双核结构，结合每种处理器应用特点，进行任务划分并构建硬件平台；设计了丰富的外围接口，通过选择接入ＧＰＳ、北斗或里程计，能够实现多种组合导航方式；根据使用环境提出惯导与里程计组合导航方案和相应软件流程，并进行了姿态精度测量及导航定位精度试验；姿态测量精度优于０，组合导航的定位精度为．５密位，纯惯性导航定位精度为０．３ɢ Ｄ（ＣＥＰ）０．１４ɢ ，试验结果表明，系统稳定可靠，硬件平台满足惯导计算机设计需求。关键词：ＯＭＡＰＬ１３８；ＦＰＧＡ；捷联惯导；姿态解算
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