基于LabVIEW的重力儀仿真與測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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系統(tǒng)的數(shù)字信號處理器選用TMS320VC6713，該DSP是目前性價(jià)比最高的浮點(diǎn)處理器之一，適合于數(shù)據(jù)的高速處理。它是迄今為止TI公司推出的最快浮點(diǎn)處理器。TI公司6000系列的DSP最主要的特點(diǎn)是體系結(jié)構(gòu)上采用VelociTI甚長指令(VLIM)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)超長的機(jī)器指令字來驅(qū)動內(nèi)部多個(gè)功能單元。每個(gè)指令字包含多個(gè)字段(指令)，字段之間相互獨(dú)立，各自控制一個(gè)功能單元，因此可以單周期發(fā)射多條指令，實(shí)現(xiàn)很高的指令級并行效率。此外還具有以下特點(diǎn)：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(jìn)VLIM內(nèi)核結(jié)構(gòu)；具有類是RISC的指令值；片內(nèi)集成多種集成外設(shè)；內(nèi)置靈活的PLL索相時(shí)鐘電路；支持IEEE-1149．1(JTAG)邊界掃描接口；內(nèi)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(jù)海洋重力測量數(shù)據(jù)處理方法，在對某點(diǎn)重力觀測值進(jìn)行處理，得到該點(diǎn)實(shí)際重力值的過程中，需已知觀測點(diǎn)的位置、水深以及載體的速度、航向等信息。因此，系統(tǒng)首先要實(shí)現(xiàn)既能對重力儀信號進(jìn)行高精度的A／D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集，又能實(shí)現(xiàn)與定位、水深設(shè)備的對接，即實(shí)現(xiàn)重力數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)及水深數(shù)據(jù)的同步采集。其次，同步采集的重力測量數(shù)據(jù)要經(jīng)過低通數(shù)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(tǒng)同時(shí)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(shè)計(jì)完成海洋重力數(shù)據(jù)輸出的任務(wù)。在設(shè)計(jì)中，本文考慮到在海洋中進(jìn)行重力采集各種因素，并通過軟件設(shè)計(jì)將其模擬出來。重力數(shù)據(jù)采用定時(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生，通過D／A卡將其轉(zhuǎn)換為連續(xù)電壓輸出信號。其軟件流程圖如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/194876.htm
信號輸入。航跡模塊則主要對載體運(yùn)動過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，記錄載體經(jīng)過設(shè)定路線每一點(diǎn)時(shí)的時(shí)間、位置、速度。重力儀模塊則主要完成重力儀傳感器數(shù)字化設(shè)計(jì)。根據(jù)不同條件下連續(xù)系統(tǒng)的重力儀傳感器模型，設(shè)計(jì)對應(yīng)的離散化傳感器模型。為了便于理論分析，程序?qū)詣颖４婺M器輸出數(shù)據(jù)。
3 模擬器實(shí)現(xiàn)
程序采用面向?qū)ο蟮目梢暬幊陶Z言LabVIEW對重力傳感器模擬器進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)包括可視化參數(shù)輸入的程序設(shè)計(jì)、利用傳感器模型進(jìn)行解算的程序以及模擬量輸出的程序設(shè)計(jì)，通過點(diǎn)擊按鈕彈出的對話框輸入各種傳感器的輸入?yún)?shù)，在圖形顯示區(qū)實(shí)時(shí)輸出模擬器的輸出電壓值曲線。在主界面上通過點(diǎn)擊各個(gè)按鈕，可以彈出各個(gè)輸入?yún)?shù)的界面，在圖形顯示區(qū)，實(shí)時(shí)顯示出模擬器所輸出的電壓值，該電壓值正對應(yīng)實(shí)際海洋重力傳感器經(jīng)過信號轉(zhuǎn)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(gè)方面的參數(shù)輸入。
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